Разработка процессов получения высокодисперсных порошков при электроэрозии металлов в водных растворах

• Автор: Байрамов, Рамиз Касум оглы
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 255 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОВ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Краткая характеристика физических основ электроэрозионного процесса

1.1.1. Электродинамическая теория процесса

1.1.2. Миграционная теория процесса

1.1.3. Тепловая теория процесса

1.1.4. Электроэрозионная размерная обработка металлов

1.1.5. Электроэрозионное диспергирование металлов и синтез химических соединений

1.2. Электроокисление металлов в водных растворах

1.3. Окисление компактного алюминия и его порошка, полученного при распылении расплава металла
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Установка электроискрового диспергирования металлов
2.1.1 Лабораторная установка
2.1.2 Установка для наработки продуктов эрозии в небольших количествах
2.2. Определение поглотительной способности продуктов электроэрозии цинка
2.3. Рентгенографические, электронномикроскопические и
хроматографические исследования. Определение удельной поверхности образцов полученных продуктов
2.3.1. Рентгенографический анализ образцов продуктов
2.3.2. Электронномикроскопические исследования продуктов электроэрозии
2.3.3. Хроматографические исследования продуктов
электроэрозии
2.3.4. Определение удельной поверхности полученных продуктов
2.4. Определение содержания металлического алюминия в продуктах эрозии
2.5. Определение производительности процесса электроэрозии и удельного расхода электроэнергии
3. ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЕ
МЕТАЛЛОВ, ОБРАЗУЮЩИХ НА ПОВЕРХНОСТИ ОКСИДНЫЕ ПЛЕНКИ С ВЫСОКИМ КОНТАКТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ
3.1. Исследование закономерностей электроэрозии металлов в водных растворах
3.2. Электроэрозия алюминия
3.2.1 Образование гидроксида металла
3.2.2 Получение порошка металла
3.2.3 Влияние параметров процесса на состав получаемых продуктов
3.2.4 Механизм образования продуктов электроэрозии алюминия
3.3. Электроэрозия цинка. Влияние условий проведения процесса на качество получаемого продукта
4. ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЕ
МЕТАЛЛОВ, ОБРАЗУЮЩИХ НА ПОВЕРХНОСТИ
ОКСИДНЫЕ ПЛЕНКИ С НИЗКИМ КОНТАКТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ
5. ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ДИСПЕРГИРОВАНИЕ СПЛАВОВ МЕТА ЛОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
6. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕАКТОРА НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
ЭЛЕКТРОЭРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
8. ВЫВОДЫ
9. ЛИТЕРАТУРА
. ПРИЛОЖЕНИЕ
.1 Разовый технологический регламент производства активного оксида алюминия из гидроксида металла, полученного в процессе электроэрозии
.2 Монтажная схема технологического процесса
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Н. решает задачу о давлении внутри и на границе образующегося при разряде в жидкости газового пузыря. В результате обобщения всех этих исследований Золотых Б. Н. предложил следующую схему протекания процесса эрозии в рамках тепловой теории. Струи паров передают противоположным электродам энергию, сравниваемую с энергией, передаваемой им бомбардировкой заряженными частицами. Суммарное воздействие приводит к интенсивному тепловыделению на поверхности электродов и расплавлению металла. На основании обобщения своих исследований [,,,-] Зингерман A. C. предложил следующую схему протекания электроэрозионного процесса. Под действием поверхностного источника тепла в местах контакта канала разряда с электродами образуются очаги плавления металла. При этом за счет внутренних неоднородностей материала электродов температурное поле вглубь электрода искажается, появляются микрообласти с температурой выше, чем температура вышележащих областей. В этих микрообластях может начаться процесс испарения, в то время как вышележащие области сохраняют монолитность расплава. Это приводит к выбросу вещества из пораженной действием разряда области электрода. Выброс металла происходит непрерывно небольшими или периодически большими порциями. В работе Палатника A. C. 5], основанной также на признании тепловой теории электрической эрозии, получено математическое выражение эрозии электродов от их теплофизических констант. Таким образом, из всех перечисленных теорий наиболее разработанной и обоснованной, как теоретически, так и экспериментально, является тепловая теория. Электроэрозионная размерная обработка металлов. Интенсификация эрозионных процессов в жидких нетокопроводящих жидкостях связана с тем, что последние, обладая большой диэлектрической прочностью, обеспечивают пробой в промежутках на меньших расстояниях, чем в газовой среде. В [] были рассмотрены результаты влияния искусственного канала разряда путем ограничения рабочею горца электрода на характер и интенсивность эрозионного процесса. С этой целью один из электродов изготавливался в виде массивного стержня, но с 'гонким рабочим торцом, боковая поверхность которого была изолирована эпоксидной смолой. Другой электрод, на котором изучалась эрозионная лунка, представлял собой открытую пластинку. Разряды осуществлялись в вакууме, в воздухе и в трансформаторном масле. Износ противоэлектрода во всех случаях был незначительным и составлял 1,Ы0’3-*-1,4-’3г. Интенсивность эрозионного разрушения пластины при этом увеличивалась на целый порядок по сравнению с разрушением, проводимым при использовании неизолированных электродов. Значительное увеличение интенсивности эрозионного разрушения одного электрода при разрядах с противоэлектродом, имеющим искусственно ограниченный рабочий торец, связано с тем, что в этом случае происходит значительная концентрация плотности энергии, приводящая к повышению давления и температуры в разрядной зоне. Интенсификация эрозионных процессов на одном из электродов при искусственном стягивании канала разряда на другом, экранированном электроде, малый износ экранированного электрода обусловлен относительно малой долей энергии, выделяющейся на нем и увеличением удельной затраты энергии на его эрозию. Для интенсификации процесса эрозионной обработки металлов нужно стремиться обеспечить высокую концентрацию энергии не только за счет применения жидких диэлектриков, но и за счет специального выбора материала противоэлектрода, на котором будут создаваться условия для ограничения на его поверхности опорных пятен, обеспечивающих токопрохождение из разрядной зоны в объем электрода. Интенсификация процесса эрозии при использовании тугоплавких, например, вольфрамовых катодов как раз может обуславливаться наличием таких условий []. Было установлено [], что независимо от того, из какого материала изготовлены электроды, величина эрозии (суммарный износ анода и катода) при прочих равных условиях прямо пропорциональна числу импульсов, прошедших через электродный промежуток. Результаты этих измерений приведены на рис.