Исследование электрофоретических особенностей получения оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям

• Автор: Свиридов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1 Общие представления об электрофорезе

1.2 Использование электрофореза в литейном производстве

1.3 Токопроводные покрытия на поверхности модельных композиций.

1.4 Форетические суспензии для изготовления оболочковых форм методом электрофореза.

1.5 Устройства и приспособления для получения оболочковых форм методом электрофореза.

1.6 Сушка оболочковых форм, полученных методом электрофореза

1.7 Выводы и постановка задач исследований.

Глава 2. Методики проведения исследований

2.1 Установка для проведения электрофореза.
2.2 Исследование седиментационной устойчивости электрофоретических суспензий
2.3 Определение электрокинетического потенциала
2.4 Определение прочности оболочковых форм.
2.5 Измерение усадки электрофоретических образцов
2.6 Пропитка электрофоретических осадков в
связующих растворах
Г лава 3. Разработка электрофоретических суспензий с использованием полимеров и изучение свойств
осадков, полученных на их основе
3.1 Седиментационная устойчивость электрофоретических суспензий
3.2 Электрокинетический потенциал форетических
суспензий с использованием полимеров.
3.3 Свойства электрофоретических осадков, полученных
из суспензий с применением полимеров.
3.4 Усадка электрофоретических осадков.
3.5 Регенерация электрофоретических суспензий
3.6 Выводы.
Глава 4. Математическое моделирование процесса изготовления
оболочковых форм, методом электрофореза
4.1 Выводы
Глава 5 Промышленное опробование результатов исследований
Общие выводы
Список использованных источников


Автор благодарит преподавателей и сотрудников кафедры “Машины и технология литейного производства”, ГОУВПО “КНАГТУ”, за содействие в выполнении диссертационной работы. Работа выполнена на экспериментальной базе ГОУВПО “КнАГТУ”. Глава 1. При соприкосновении двух фаз на границе между ними возникает электрический потенциал, связанный с образованием двойного электрического слоя. Гак как во всякой коллоидной системе имеется две фазы — дисперсная фаза и дисперсионная среда, то на границе раздела между ними также возникает электрический потенциал /1/. Есть два пути возникновения потенциалов в коллоидных системах. Если твердая дисперсная фаза окружена жидкостью, содержащей электролит, то один из ионов этого электролита может адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц, сообщая этой поверхности электрический заряд соответствующего знака. Ионы противоположного знака притягиваются к поверхности коллоидной частицы, располагаясь в слое жидкости, прилегающем к поверхности. Таким образом, возникает двойной электрический слой, причем внутренняя его обкладка расположена на поверхности коллоидной частицы а внешняя обкладка - в слое жидкости, окружающем частицу. Наличие двойного электрического слоя обозначает наличие скачка потенциала между обкладками этого слоя. Это - первый путь возникновения потенциала, обусловленный адсорбцией ионов из раствора. Второй путь возникновения потенциала заключаемся в том, что поверхностные молекулы коллоидной частицы, диссоциируя, посылают в раствор ионы одного знака, а ионы противоположного знака остаются на поверхности частицы. Чтобы уяснить себе строение двойного электрического слоя, следует принять во внимание, что ионы наружной обкладки, расположенной в жидкости, притягиваются электростатически к ионам внутренней обкладки и в то же время стремятся уйти от них в силу теплового движения. В результате действия этих двух противоположно направленных сил создается диффузное расположение ионов наружной обкладки /1/. Таким образом, частицы дисперсной фазы адсорбируют на своей поверхности ионы потенциалобразующих электролитов, которые вместе с противоионами образуют двойной электрический слой. Совместно с твердым ядром двойной электрический слой составляет мицеллу (рис. Рис. Строение мицеллы (а) и двои ною электрического слоя (б). Согласно наиболее общим представлениям Штерна, падение потенциала (ордината <р) поля с удалением от межфазной границы (абсцисса /•) происходит круто, но прямой, в адсорбционном слое и более полого, по кривой, в диффузном слое, как э го показано на рис. Если iMицeллa находится во внешнем электрическом поле, то наблюдается элекгрофорез - ядро мицеллы вместе с прочно адсорбированными на нем противоионами движется к одному из элекгродов, а остальные про тивоионы перемещаются к другому электроду. Скорость электрофореза зависит от потенциала на - границе скольжения, разделяющей две перемещающиеся друг относительно друга части мицеллы. Потенциал двойного слоя, отвечающий границе скольжения, называется электрокинетическим или С, (дзета) — потенциалом /2/. Часто принимают, что граница скольжения совпадает с 1раницей между адсорбционным и диффузными слоями. Поэтому ? На ^-потенциал весьма сильно влияют концентрация и валентность противоионов, присутствующих в дисперсионной среде. Вследствие тог о что для компенсации потенциалопределяющих ионов требуется всегда одно и то же (эквивалентное) количество противоионов, с повышением концентрации противоионов толщина диффузного слоя будет падать и, следовательно, С-потенциал будет снижаться. С увеличением валентности противоионов последние будут сильней притягиваться заряженной поверхностью, что будет также вызывать сжатие двойного электрического слоя и обуславливать падение ^-потенциала. При этом способность противоионов понижать ^-потенциал возрастает не прямо пропорционально валентности иона, а гораздо в большей степени /2/. Однако мнение, ЧТО 4"-потенциал целиком и полностью определяет устойчивость коллоидной системы, оказалось неверным. Поэтому представление о гак называемом критическом значении электрокинетического потенциала, ниже которого золь становится агрегативно неустойчивым, себя не оправдало /.