Физико-химические основы синтеза пористых композитных носителей и катализаторов на основе оксид-алюминиевых керметов

• Автор: Тихов, Сергей Федорович
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 260 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных сокращений и обозначений.

ВВЕДЕНИЕ Литература к Введению.

ГЛАВА 1. Формирование порошкообразной шихты

1.1.Взаимосвязь между плотностью засыпки и кажущейся плотностью композитов

1.2. Кажущаяся плотность композитов.

Литература


В самом общем случае скелет сыпучих материалов, засыпанных в жесткую прессформу, представляет собой сложный конгломерат компактно расположенных дисперсных частиц, которые могут отличаться химической природой, размерами, формой и взаимной ориентацией в пространстве 1. Уа удельный объем пор. Аналогичное выражение может быть использовано и для охарактеризования порошкообразных материалов, засыпанных в жесткую прессформу с заменой индексов а на 0. На плотность засыпки порошкообразных веществ влияет много параметров Порошки алюминия достаточно легко запрессовываются при внешнем механическом воздействии в прочные изделия простой формы с сохранением пористости Табл. При отсутствии сильного внешнего воздействия прессования, виброуплотнения, было обнаружено, что, плотность засыпки порошкообразного алюминия определяется типом распределения но размерам. Так, для порошка ПАВЧ, имеющего более широкое распределение частиц по размерам, плотность засыпки 1,5 больше, чем для порошка ПА4 1,2 при близком среднем размере частиц Рис. Большое значение имеет фактор формы, характеризующий отклонение формы частиц от идеальной сферической 3. Так, для пудры серебрянки, состоящей из плоских, частично агрегированных частиц, плотность засыпки 0,3 существенно меньше, чем для порошков ПА4 и ПАВЧ, имеющих почти идеальную сферическую форму Рис. Минимальная пористость, образованная свободным пространством для непористых, монодиспсрсных частиц сферической формы оценена в 4,5 и равна е0,. ПАВЧ и 0, для ПА4, что указывает на рыхлую, случайную упаковку частиц шихты. Таблица 1. Изменение характеристик порошкообразного алюминия марки ПА4 в зависимости от величины прилагаемого давления. Рис. Форма и размеры частиц некоторых порошков алюминия по данным ЭМ и метода Коултера. Размер частиц. При смешении порошкообразного алюминия с другими порошкообразными компонентами допантами для синтеза катализаторов или модифицированных носителей возникают дополнительные сложности. Известно, что доля свободного объема или пористость двухкомпонентных систем, состоящих из частиц одинаковой формы и истинной плотности, отличающихся лишь размером, в зависимости от массовой доли более крупной фракции г с размером частиц ей в шихте при различном отношении размеров частиц двух фракций К с1с проходит через минимум, глубина которого увеличивается с ростом величины К 4,5. Снижение пористости при увеличении доли крупной фракции соответствует модели, при которой частицы малого размера размещаются в промежутках между крупными. После достижения минимума мелкие частицы, полностью заполнив пространство между крупными, раздвигают крупные частицы, что приводит к росту пористости 4,5. Вместе с тем, рассмотренные в данных публикациях случаи касаются пористости шихты для плотнейшей упаковки частиц с идеальной сферической формой. Для реальных смесей с неидеалыюй формой частиц данные по пористости шихты плотности засыпки были получены либо для частиц нанометрического диапазона, либо при существенном внешнем механическом либо ультразвуковом воздействии 68. В нашем случае, для смеси порошка алюминия истинная плотность 2, средний размер частиц мкм и порошка продукта термохимической активации ТХА на основе аморфного гидроксида алюминия, подвергнутого предварительной мехактивации истинная плотность 2, средний размер частиц 9 мкм зависимость пористости от состава шихты проходит через минимум Рис. Однако, в среднем величина пористости заметно больше, чем для идеального случая. На Рис. К при одинаковом содержании двухкомпонентной шихты, полученной из данных 4 для идеального случая. Для двухкомпонентной шихты аналогичного состава, состоящей из порошка алюминия ПАВЧ и гидрида интермсталлида , существенно отличающихся величинами истинной плотности 2,7 и 6,, а также формой частиц зависимость пористости от К оказалась заметно сильнее Рис. Это необходимо учитывать, при прогнозировании свойств получаемых композитов. Рис. Зависимость пористости двухкомпонентной шихты, содержащей порошкообразный алюминий и гидроксид алюминия, от содержания в ней гидроксида алюминия К2,5.