Процессы, происходящие при магнитной сепарации твердых дисперсных сред, и их роль в технике получения экологически безопасных конструкционных материалов для радиоэлектроники

• Автор: Власко, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Содержание

Введение
ГЛАВА 1. Физические процессы, протекающие при эксплуатации конструкционных материалов в отпаянных вакуумных и газоразрядных приборах, а также при получении высокочистых порошковых сред
1.1. Перспективные вакуумные СВЧ- и газоразрядные приборы
1.2. Современное состояние разработки холодных катодов для вакуумных СВЧ-приборов
1.3. Методы получения особо чистых шихтовых (порошкообразных) веществ. Физические процессы, наблюдаемые при их реализации
Выводы к главе
ГЛАВА 2. Техника эксперимента: способы получения и оборудование для изготовления объектов исследования и методы определения их основных физических свойств
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Кварцевое стекло
2.1.2. Композиционные палладий-бариевые ленты
2.2. Способы и оборудование для очистки дисперсных систем
от посторонних примесей
2.3. Оборудование для получения и исследования основных физических свойств модельных и экспериментальных образцов
Выводы к главе
ГЛАВА 3. Получение особо чистых дисперсных материалов и изучение физических свойств образцов, изготовленных на их основе (экспериментальная часть)
3.1. Технические принципы и способы получения особо чистых металлических и диэлектрических дисперсных сред
3.1.1. Техника процесса очистки дисперсных порошков на основе
палладия

3.1.2. Технические приемы очистки кварцевых песков
3.2. Особенности приготовления экспериментальных партий порошков Рб5Ва
3.2.1. Физико-технические основы получения и применения Рс15Ва
в экспериментальных композиционных образцах
3.2.2. Детальное описание экспериментальных исследований по получению интерметаллида
3.2.3. Экспериментальные образцы с интерметаллидом Рб5Ва
3.2.4. Изучение структуры и физических свойств модельных композиционных образцов и лент РбВа
3.2.5. Эмиссионные свойства модельных образцов Рб-РсВа
3.3. Получение экспериментальных образцов из особо чистых дисперсных материалов на основе палладия
3.4. Технология применения порошковой массы Рб5Ва, подвергнутой магнитной сепарации, в композиционных изделиях
3.4.1. Получение палладиевых дисперсных сред (шихты)
3.4.2. Изготовление экспериментальной композиционной Рб-Рб5Ва ленты
3.4.3. Изготовление композиционных колец Рб-Рб5Ва для безна-кальных магнетронов с автоэмиссионным запуском
3.5. Свойства очищенных магнитной сепарацией кварцевых песков и результаты их использования
Выводы к главе
Заключение
Общие выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Важнейшей задачей физики конденсированного состояния и, в частности физики твердого тела, является установление связи между структурой и свойствами веществ и предсказание на этой основе путей поиска новых и совершенствования уже существующих материалов.
Главная отличительная особенность таких материалов — способность обладать целым рядом прецизионных свойств, сохранять форму при воздействии на них высоких температур, значительных плотностей ионноэлектронной бомбардировки и излучения. Это определило физику конденсированного состояния в качестве важного раздела физики, наиболее близкого к практическому применению в машиностроении, радиоэлектронике и приборостроении.
Особое место среди объектов физики конденсированного состояния занимают дисперсные твердые среды - порошковые материалы, как металлические, так и диэлектрические. Именно они являются исходными компонентами для изготовления композиционных материалов. Структура их может быть кристаллической или аморфной, но от состава их композиций зависят физические свойства и эксплуатационные параметры готовых изделий. Не менее важным является и степень чистоты каждой из компонентов дисперсной твердой среды. Иногда даже незначительное количество инородных примесей не позволяет достигнуть того или иного параметра в готовом изделии.
Важнейшим требованием конца прошлого столетия и тем более наступившего 21-го века является разработка экологически безопасных материалов с параметрами, равными или превосходящими известные материалы, созданные с применением веществ I класса опасности (бериллия, тория и т.п.), используемых серийно.
Поэтому актуальной задачей является получение высокочистых дисперсных твердых сред, не содержащих в своем составе веществ I класса
К немагнитным относятся материалы (кварц, апатит и др.), обладающие удельной магнитной восприимчивостью менее 15 1СГб см3/г и не извлекаемые методами магнитной сепарации на современных сепараторах с полем напряженностью до 20000 Э.
Сила, действующая на частицу в магнитном поле, определяется выражением
С = уНцса&НМ,
где М— масса частицы, г.
Чем выше удельная магнитная восприимчивость, тем, при прочих равных условиях, с большей силой магнитное поле воздействует на частицу. Частицы, для которых магнитная сила больше суммы противодействующих механических сил (тяжести, инерции, центробежной, сопротивления среды и т.д.), будут притягиваться к полюсам магнитной системы сепаратора и извлекаться в магнитный продукт. Частицы с низкой магнитной восприимчивостью практически не меняют намагниченности, не взаимодействуют с внешним магнитным полем и движутся в магнитном поле по траектории, зависящей от воздействия только механических сил. Эти частицы (зерна) выделяются в немагнитный продукт.
В зависимости от типа устройства для транспортирования магнитного продукта из зоны действия магнитной силы различают барабанные, валковые, роликовые, дисковые, ленточные, шкивные и другие сепараторы. В свою очередь, барабанные, валковые, роликовые и ленточные сепараторы бывают с верхней и нижней подачей очищаемого материала. Такие сепараторы можно использовать для сухой и мокрой сепарации. Барабанные, валковые, шкивные и ленточные сепараторы предусмотрены для очистки сильно-магнитных материалов, роликовые, валковые и дисковые - для слабомагнитных материалов.
Для очистки материалов крупностью от 3 до 100 мм применяется сухая магнитная сепарация, мельче 3(6) мм - обычно мокрая.