Теоретические и технологические основы активации физическими полями материалов и процессов в точном литье

• Автор: Знаменский, Леонид Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 501 с. : ил.

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований
1.1 Современные технологии точного литья
1.2 Способы активации материалов и процессов точного литья
1.3 Цель и задачи исследования
2 Активация наносекундными электромагнитными импульсами
(НЭМИ) связующих материалов
2.1 Закономерности электроимпульсного воздействия на структуру и свойства готовых связующих
2.1.1 Гидролизованные растворы этилсиликата (ГРЭТС)
2.1.2 Жидкое стекло (ЖС)
2.2 Подготовка ГРЭТС без органических растворителей в поле НЭМИ
2.2.1 Кинетика гидролиза этилсиликата
2.2.2 Регулирование процессов поликонденсации ГРЭТС
2.2.3 Приготовление ГРЭТС с улучшенным комплексом свойств
2.3 Подготовка высокомодульного ЖС для точного литья
2.3.1 Закономерности электроимпульсной активации при диализной
подготовке высокомодульного ЖС
2.3.2 Теоретические основы электроимпульсно-диализной обработки
жидкого стекла
2.3.3 Активированное высокомодульное ЖС в литье по выплавляемым
моделям
Выводы
3 Процессы фильтрационного формообразования и их активация
НЭМИ
3.1 Виды фильтрационного формообразования
3.1.1. Фильтрационно-гелеобразующие системы

3.1.2. Механизмы фильтрационного формообразования
3.2 Теоретические и технологические основы электроимпульснофильтрационного формообразования
3.2.1 Методики исследований
3.2.2 Кинетика фильтрационных процессов в гелеобразующих системах, активированных НЭМИ
3.2.3 Методики расчета параметров и технологии электроимпульсно-фильтрационного формообразования
Выводы
4 Комбинированные физические методы регулирования процессов
точного формообразования
4.1 Разработка составов гипсо-кремнеземистых смесей с регулируемым комплексом свойств
4.1.1 Механизм регулирования продолжительности затвердевания системы «гипс - металлофосфатный затворитель»
4.1.2 Влияние технологических добавок на свойства гипсокремнеземистых форм
4.1.3 Процессы в формовочных смесях при нагреве
4.2 Воздействие ультразвука и вакуума на свойства самотвердеющих
суспензий и процесс их дегазации
4.2.1 Структура и свойства активированных смесей и металлофосфатных растворов
4.2.2 Кинетика дегазации самотвердеющих суспензий
4.2.3 Вакуумно-ультразвуковая обработка
гипсо-кремнеземистых смесей
4.3 Барботаж и ультразвук при формировании пористой структуры форм в литье по вытяжным резиновым моделям
Выводы

5 Электроимпульсная обработка алюминиевых расплавов
5.1 Закономерности воздействия НЭМИ на структуру и свойства расплавов
5.2 Обработка расплавов галогенидами тугоплавких металлов
в поле НЭМИ
5.2.1 Термодинамический и кинетический анализы процессов в
системе «алюминий - галогениды тугоплавких металлов»
5.2.2 Электроимпульсные способы подготовки модифицирующих лигатур и обработки расплавов
Выводы
6 Влияние разработанных технологий на качество отливок и их внедрение в точном литье
6.1 Электроимпульсные способы подготовки материалов в литье
черных сплавов
6.2 Нанотехнологии формообразования и приготовления расплавов в цветном литье
Основные выводы
Литература
Приложения

Изменение мицеллярной структуры ГРЭТС под действием НЭМИ можно описать следующим уравнением:
[8Ю2]тп8Юз | (2п-х)Н+ : (х-у-г)Н+ + (у + г)Н+ (из раствора)
[8Ю2]тп8Юз~ | (2п- Х)Н+ I хН+;
где т = Ш) + т2, п = щ + п2, х = X] + х2, у = У1 + у2, г = ъ + х2, у > г, Т| <т2 <т3.
Влияние параметров НЭМИ на удельное электросопротивление и кинематическую вязкость ГРЭТС-40 и ГРЭТС-32 с различным содержанием вЮ2 представлено на рис. 2.3-2.4. Снижение значений указанных показателей на первом этапе электроимпульсной обработки, как было показано выше, связано с ионизацией компонентов растворов ГРЭТС. Повышение удельного электросопротивления и вязкости при увеличении времени воздействия НЭМИ обусловлено поли-конденсационными процессами.
В ходе экспериментальных исследований определен диапазон оптимальных значений параметров электроимпульсной обработки готовых ГРЭТС: удельная мощность - N = 550...650 МВт/м3, частота следования импульсов -/= 800... 1200 Гц, продолжительность обработки-т = 5...10 мин.
Для оценки влияния параметров НЭМИ на физико-механические свойства керамических форм и стержней готовились суспензии на активированных ГРЭТС. Соблюдалось наполнение суспензии: на 1 л указанного связующего
2,0...2,5 кг пылевидного кварца ПК-3 (ГОСТ 9077-82). Продолжительность
I (2П1 -Х,)Н+ : (х1-у1-г1)Н+ [8Ю2]т2п28‘°з” I (2п2-х2)Н+ : (х2 — у2 -22)Н+
+ (у + 2) Н —>
(2.31)