Повышение коррозионной стойкости автоклавов, применяемых для гидротермального синтеза кварца

• Автор: Литвинова, Екатерина Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 105 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Гидротермальный синтез кварца.

1.1. Основные особенности технологического процесса

1.1.1. Устройство автоклава гидротермального синтеза кварца

1.2. Коррозионные свойства металлов. ю

1.2.1. Способы защиты металлов от коррозии.

1.3. Защита от коррозии автоклава гидротермального синтеза кварца

Глава 2. Выбор метода защиты.

Методы защиты автоклава на ОАО Южиоуральский завод

Кристалл.
Влияние облучения наносекундных электромагнитных импульсов на коррозионную стойкость стали
2.2.1. Выбор системы для исследования
2.2.2. Методы коррозионных испытаний.
2.3. Сравнение методов защиты автоклава
Глава 3. Теория и техника излучения наносекундных электромагнитных импульсов
3.1. Нссинусоидальныс электромагнитные импульсы
3.2. Технические средства
3.2.1. Генераторы наносекундных импульсов
3.2.2. Излучатели наносекундных импульсов
Г лава 4. Изменение свойств воды при воздействии наносекунднымм
электромагнитными импульсами.
4.1. Способы активации воды
4.2. Активация воды наносекундными электромагнитными импульсами.
4.3. Радиолиз воды.
Глава 5. Исследование защитных покрытий, полученных при ускоренном гидротермальном методе и при облучении наносе
кундными электромагнитными импульсами.
5.1. Анализ химического состава пленок.
5.2. Защитные свойства пленок
5.3. Качество выращенных кристаллов кварца после ускоренной
гидротермальной обработки
Заключение
Библиография


Выбор того или иного уровня давления для конкретной технологии связан в основном со спецификой роста кристаллов кварца 2. Соотношение требуемых уровней температуры и давления при гидротермальном синтезе позволяет обходиться без внешних источников давления, ведя процесс в изохорических условиях при постоянной массе рабочего раствора. Нужное давление при заданной температуре создается в этом случае только за счет теплового расширения рабочей среды и определяется относительной величиной начального заполнения рабочей полости коэффициентом заполнения. Коэффициент заполнения является основным регулятором уровня давления при гидротермальном синтезе. Таким образом, для осуществления процесса гидротермчьного синтеза необходим аппарат с герметично замкнутой рабочей полостью, выдерживающий высокие температуры и давления автоклав высокого давления. Перед началом процесса рабочая полость автоклава частично заполняется рабочим раствором в соответствии с заданным коэффициогтом заполнения. При нагревании раствора начинается рост давления, и при достижении технологически заданного температурного режима в рабочей полости автоклава устанавливается требуемый уровень давления. Рост давления происходит неравномерно. На рис. Рис. На первом этапе кривая АГ рабочая среда находится в двухфазном агрегатном состоянии жидкость насыщенный пар. Давление на этом этапе определяется только температурой и не зависит от коэффициента заливки. Па втором этапе прямая ГВ среда находится в однофазном жидком состоянии, полностью заполняя всю рабочую полость Скорость роста давления на первом этапе составляет 0,,. МПаградус на втором 1, 2 МПаградус 3. С теплотехнической и гидродинамической точек зрения процесс гидротермального синтеза является естественной конвекцией жидкости в замкнутом объеме. Для организации этой конвекции в нижней части рабочей полости автоклава создается температура несколько более высокая, чем в верхней. Как правило, используемые технологические среды имеют в рабочих условиях положительные температурные коэффициенты растворимости выращиваемого минерала. Поэтому в нижней части рабочей полости автоклава осуществляется растворение исходного материала, а в верхней рост крисгаллов. Температурный перепад разность между температурами в зонах растворения и роста. Тем самым температурный перепад является одним из основных регуляторов скорости роста монокристаллов. Другим фактором, влияющим на интенсивность процесса кристаллообразования, является величина пропускного сечения рабочей полости между зонами растворения и роста. Для фиксации нужного уровня массообмена между зонами устанавливают специальную перегородку диафрагму, имеющую отверстия или струенаиравляющие устройства е заданной величиной суммарной площади пропускного сечения. Диафрагма разделяет рабочую полость автоклава на две камеры верхнюю камеру роста и нижнюю камеру растворения. В камере росга на металлических рамках закрепляются, соответствующим образом, ориентированные затравочные пластины. В камере растворения в металлических контейнерах находится шихта природный дробленый минерал кварца Более легкий раствор из камеры растворения поднимается через отверстия в диафрагме в камеру роста. Благодаря температурному перепаду, он здесь несколько остывает, при этом уменьшается растворимость кварца, и часть его кристаллизуется на затравочных пластинах. Остывший раствор опускается в камеру растворения. Этот процесс длится от до 0 суток и более. На рис. Сосуд 6 устанавливается в вертикальном положении и крепится с помощью специальных устройств 2, . Снаружи сосуда располагается теплоизоляция 4. Нижняя часть сосуда теплоизолируется несколько лучше, чем верхняя. Эго связано с особенностями теплопередачи. Несущий сосуд автоклава синтеза снабжается электронагревательными элементами 7, 8. Они располагаются практически вдоль всей высоты нижней части реакционной полости. Рис. Схема автоклава гидротермального синтеза кварца 1, технологический ввод 2, крепежные элементы 3 контейнер с затравкой 4 теплоизоляция 5 диафрагма 6 несущий сосуд 7, 8 нагреватели 9 контейнер с шихтой.