Тепло - и массообмен при сублимационном обезвоживании растворов ферритообразующих солей : Применительно к криохимическому методу синтеза

• Автор: Гулевич, Владимир Игоревич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Содержание
Введение.
1 Анализ методов получения ферритовых порошков и изделий из них. Постановка задач исследования.
1.1 Анализ существующих методов получения ферритовых порошков и формования ферритовых изделий.

1.2 Криохимический метод получения ферритовых порошковых материалов и изделий

1.3 Современные тенденции развития процесса сублимационного обезвоживания жидких и пастообразных продуктов

1.4 Постановка цели и задач исследования.

2 Повышение эффективности процесса сублимационного обезвоживания при кондуктивном энергоподводе на оребренной поверхности
2.1 Классификация различных способов процесса сублимации при кондуктивном энергоподводе

2.2 Расчетные зависимости процесса сублимационного обезвоживания

при кондуктивном энергоподводе на плоской поверхности

2.3. Обоснование изотермичности замороженного слоя гранулированного материала при сублимации.
2.4 Сублимационное обезвоживание криогранул на оребренной теплоподводящей поверхности.
2.5 Алгоритм решения одномерной задачи теплопроводности для продольного ребра при сублимационном обезвоживании.
2.6 Экспериментальная проверка принятых физической и математической моделей сублимации гранул на оребренной поверхности.
3 Ограничения параметров процесса сублимационного обезвоживания растворов солей при криохимичсском методе синтеза ферритовых
материалов.
3.1. Сублимационное обезвоживание лимитирующая технологическая стадия криохимического метода синтеза.
3.2 Сравнение интенсивности процесса сублимационного обезвоживания неорганических материалов и продуктов органической природы
3.3 Факторы, ограничивающие интенсивность сублимационного обезвоживания растворов ферритообразующих солей при криохимическом методе синтеза.
3.4 Результаты экспериментальных исследований параметров, ограничивающих интенсивность процесса сублимационного обезвоживания
4 Повышение дисперсности многокомпонентных порошковых материалов в процессе сублимационного обезвоживания
4.1 Теоретические предпосылки повышения дисперсности порошковых материалов в процессе сублимационного обезвоживания
4.2 Методы дисперсионного анализа сублимированных порошков.
4.3 Экспериментальные исследования по повышению дисперсности порошков ферритообразующих компонентов.
5 Экспериментальные исследования по испарительному замораживанию и сублимационному обезвоживанию ферритообразующих
растворов
5.1. Экспериментальная установка для проведения исследований
5.2 Методика проведения экспериментов
5.3 Исследование работоспособности вакуумраспыливающих устройств.
5.4 Разработка оребренного теплоподводящего устройства.
5.5 Выводы пр экспериментальным исследованиям оборудования и процессов испарительного замораживания и сублимационного обезвоживания растворов ферритообразующих компонентов.
6 Разработка сублимационного оборудования с вводом растворов в вакуу мный объем в виде потока капель в криохимическом методе синтеза многокомпонентных порошковых материалов.
6.1 Модульное сублимационное оборудование с вводом диспергированного исходного раствора в вакуумный объем
6.2 Технические характеристики, конструкция и особенности расчета
модульной вакуумсублимационной установки с вводом исходного
раствора в вакуумный объем.
6.3 Технические и конструктивные проработки по созданию вакуум
сублимационных установок непрерывного действия
Заключение
Список использованных источников


В четвертом разделе теоретически обоснована и практически доказана реальная возможность влияния на структуру многокомпонентных порошковых материалов а счет ввода в исходный раствор вспомогательного компонента, не связанная напрямую с технологическими параметрами процессов испарительного замораживания раствора и его сублимационного обезвоживания в вакууме. В пятом разделе приводится принципиальная схема и описание экспериментальной установки для исследования по испарительному замораживанию и сублимационному обезвоживанию ферритообразующих растворов солей, приводится методика проведения экспериментов, результаты исследования работы вакуумраспыливающих устройств и оребренных теплоподводящих поддонов. Автор хотел бы выразить благодарность тем, кто помогал ему в подготовке материалов настоящей работы. Особо признателен он докторам технических наук, профессорам Волынцу Анатолию Захаровичу и Бражникову Сергею Михайловичу, сделавших много ценных предложений по рассмотренным в данной работе проблемам. Анализ методов получения ферритовых порошков и изделий из них. Ферритовые материалы относятся к многокомпонентным оксидным композициям, которые широко используются в современной радиоэлектронной технике, основной тенденцией развития которой является миниатюризация и микроминиатюризация изделий. Это обусловливает разработку и внедрение методов синтеза, позволяющих получать порошки с высокой химической и гранулометрической однородностью, что обеспечивает повышение основных характеристик конечных материалов рис. В настоящее время для получения ферритовых порошков применяются керамический метод, метод с использованием солевых смесей и химические методы, основанные на равновесной и неравновесной кристаллизации. Сопоставим указанные методы с точки зрения универсальности их применения и воспроизводимости свойств получаемых материалов, при этом будем иметь в виду, что воспроизводимость характеризует повторяемость химического и гранулометрического состава по объему материала. Керамический метод синтеза многокомпонентных ферритовых материалов включает в себя механическую гомогенизацию исходных оксидов или их солей и термическую обработку, при которой происходит твердофазная реакция с образованием однофазного продукта. Первая стадия осуществляется в промышленных условиях обычно в вибромельницах, реже в шаровых, а вторая в шахтных или туннельных электропечах. Метод отличается простотой, достаточно универсален и практически не имеет ограничений. На его основе можнополучать самые сложные ферритовые композиции . Однако этот метод имеет и недостатки, наиболее существенным из которых является низкая воспроизводимость магнитных свойств ферритов. Рис. Получить плотные ферритовые изделия с необходимой механической прочностью можно только из порошков с высокой активностью высокой способностью к спеканию. Вторая причина невоспроизводимости магнитных параметров вызывается флуктуацией химического состава по объему однофазного материала микронеоднородности, полученного керамическим методом. Кроме того, повторное измельчение и обжиги, имеющие целью более полно гомогенизировать смесь оксидов, приводят к неконтролируемым изменениям исходной смеси загрязнение смеси материалом мельницы при его истирании, частичное восстановление или окисление оксидов, гидратация и т. Метод, основанный на использовании солевых смесей, в отличие от рассмотренного выше, имеет второй стадией термическое разложение предварие тельно измельченных солей ферритообразующих компонентов. Метод прост и удобен в технологическом отношении, однако не решает задачу получения ферритов с высокогомогенным распределением компонентов 4. Химические методы получения гидроксидов твердых растворов солей, используемых для получения ферритовых порошков, основаны на равновесной и неравновесной кристаллизации. При этом в качестве исходных материалов используются вещества, приготовленные гидроокисным, оксалатным, карбонатным, сульфатным, шенитным и другими химическими методами 5. К методам равновесной кристаллизации относятся методы изотермического и изоконцентрационного снятия микропересыщений и испарения растворителя, а к методам, основанным на неравновесной кристаллизации соосаждение в форме малорастворимых соединений, замены растворителя и распылительной сушки исходных растворов синтеза.