Концентрационные фазовые переходы в твердых растворах алюмоферритов кальция и их влияние на свойства цементного клинкера

• Автор: Миндолин, Сергей Филиппович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследований

1.1 .Температурные фазовые переходы в магнетиках и методы их

исследования

1.2.Теорня протекания и критические явления в неупорядоченных системах

1.3.Концентрационные фазовые переходы в диамагнитно разбавленных антиферромагнетиках

1.4.Упругие свойства неупорядоченных систем и концентрационные фазовые переходы

1.5.Ллюмоферритная фаза промышленных клинкеров и ее влияние на процессы плавления, кристаллизации и гранулообразования

1.6.Конвективный теплообмен в клинкерных холодильниках цементных вращающихся печей

1.7.Выводы

1.8.Цель и задачи исследования

2. Методики экспериментов и характеристики материалов
2.1.Мессбауэровская спектроскопия. Аппаратура и методика
2.2.Температурные мессбауэровские исследования
2.3.Выбор оптимальной толщины исследуемых образцов при проведении мсссбауэровских измерений. Методика синтеза алюмоферритов кальция
2.4.Методика определения напряженности магнитного поля на ядрах 5 7Ре из мессбауэровских спектров при комбинированном сверхтонком взаимодействии уперехода . Обработка экспериментальных данных
2.5.Выводы
3. Концентрационный магнитный фазовый переход в твердых растворах алюмоферритов кальция
3.1.Влияние диамагнитного замещения ионов Регионами А на
магнитные свойства антиферромагнетика Са2Ре
3.2.Магиитные свойства антиферромагнетика Са2РсхЛ1.х5, и их анализ в приближении молекулярного поля
3.3.Критические индексы и критическая концентрация концентрационного магнитного фазового перехода в решетке двухкальцисвого феррита
3.4.Обсуждение результатов исследований магнитного фазового перехода в диамагнитноразбавленном феррите
3.5.Выводы
4. Концентрационный структурный фазовый переход и свойства
алюмоферритов кальции
4.1.Псрколяционные критические явления в твердых растворах Са2РехА1.хз, обусловленные изоморфным замещением Ре А
4.2.Дифференциальнотермические, рентгенофазовые и ЯГР исследования критических явлений в твердых растворах алюмоферритов кальция
4.3.Результаты исследований критического поведения твердых растворов алюмоферритов кальция
4.4. Вы воды
5. Исследование взаимного влияния условий синтеза алюмоферритов кальция и охлаждения на гранулометрический состав клинкера
5.1 Превращения и свойства апюмоферритной фазы в процессе обжига и охлаждения и их влияние на спекание клинкера
5.2 Моделирование процесса теплообмена в колосниковом холодильнике цементной вращающейся печи
5.3 Взаимное влияние гранулообразования, процессов охлаждения клинкера и эффективности работы колосникового холодильника
5.4 Выводы ОБЩИЕ ВЫВОДЫ Литература Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Теоретический анализ, а также результаты экспериментальных исследований реальных магнитных систем показывают, что в малой окрестности критической температуры Тс некоторые характеристики имеют характерные аномалии рис. При бесконечно малом внешнем магнитном поле И в окрестности Тс намагниченность ш есть убывающая функция температуры Т, которая равна нулю при Т ТС рис. При очень близких к Тс принято экстраполировать данную зависимость степенным законом, т. ЛтсТ ТТС. На рис. Т ТС, намагниченность является гладкой функцией внешнего поля Н. Тс. Рис. Поведение намагниченности т, восприимчивости х магнитной теплоемкости С и корреляционного радиуса вблизи температуры фазового перехода Тс. Температурная зависимость намагниченности при Ь 0. Намагниченность как функция приложенного магнитного поля при Т ТС. Температурная зависимость магнитной восприимчивости. Температурная зависимость магнитной теплоемкости. Температурная зависимость корреляционного радиуса. Для магнитной восприимчивости, как это показано на рис. В общем случае теплоемкость магнитной системы при нулевом магнитном поле в критическом точке имеет сингулярность, которая характеризуется критическими показателями а и а,т. СТТсГ где V критический показатель корреляционного радиуса. Таблица 1. Изинга 0 0. Изинга 3 0,3 0. ХУ 3 0. Гейзенберга 3 0. Сферическая 3 1. Эфф. Экспериментальные значения критических показателей для магнитных систем приведены в табл. Таблица 1. Экспериментальные критические показатели . Согласие между экспериментальными значениями и их теоретическими значениями вполне удовлетворительное, при этом, как это следует из данных табл. В конечном итоге критические показатели полностью определяются размерностью системы и симметрией тензора обменных взаимодействий. В этом и заключается универсальность критических индексов. Значения критических показателей, полученные с помощью метода эффективного поля, не соответствуют экспериментальным значениям, это связано с тем, что приближение, лежащее в основе этого метода, не выполняется в достаточно малой окрестности критической точки. Для определения соотношений между критическими индексами используют соображения, основанные на гипотезе подобия , сущность которой заключается в том, что влияние на сингулярное поведение физических величин вблизи критической температуры оказывают крупномасштабные корреляции спиновых флуктуации. Согласно гипотезе подобия сингулярная зависимость физических величин от Т Тс есть следствие расходимости радиуса корреляций , т. Vб, 2г V у. Для вычисления критических индексов Вильсоном , предложен метод масштабных преобразований, в основе которого лежит гипотеза масштабной инвариантности. Теория, представляющая предмет этого обзора, получила свое начало в работах Бродбента и Хамерсли, занимавшихся исследованием движения газа через пористые материалы. Спустя некоторое время выяснилось, что теория протекания необходима для понимания широкого круга явлений. Теории протекания широко используется при изучении проводимости неупорядоченных систем 7. Явления, описываемые данной теорией, относятся к критическим явлениям, т. К критическим явлениям также принадлежат рассмотренные выше температурные фазовые переходы в магнетиках. В данном обзоре показана эффективность использования теории протекания при изучении фазовых переходов в неупорядоченных системах. Рассмотрим основные модели теории протекания, среди множества перколяционных моделей, изученных до настоящего времени, можно выделить три класса моделей перколяционные решеточные модели, перколяционные континуальные модели и перколяционные задачи на случайных узлах. Остановимся на решеточных моделях теории протекания. Рассмотрим бесконечную решетку, каждый узел которой имеет ъ связей со своими ближайшими соседями. Допустим, что часть случайно выбранных связей удалена, для чего при выполнении численных расчетов каждой связи сопоставляется на отрезке между нулем и единицей. Те связи, для которых данное число меньше заранее выбранного уровня, удаляются из системы. Когда концентрация оставшихся связей близка к единице, решетка представляет собой связанную систему, т. При некоторой концентрации, называемой критической, бесконечный кластер в данной системе исчезает, т.