2020-04-20
110
Оптимальний зерновий склад сам по собі ще не забезпечує одержання щільних пресовок.
Тиск пресування і вологість маси - це параметри які в значній мірі впливають на ущільнення.
Щоб отримати гарну щільність потрібно правильно підібрати зв’язку. В’яжуче повинно:
- надавати високу міцність сирцю;
- легко розкладатися і видалятися при випалі при відносно низьких температурах;
- не прилипати до поверхні прес-форми і пуансонів;
- добре розчинятися у вогнетривкій масі та ін.
У процесі стиснення керамічного порошку беруть участь усі три складові частини системи, яка пресується:
1. мінеральна частина (тверда фаза);
2. технологічна зв’язка (рідка фаза);
3. повітря (газоподібна фаза).
На початку стиснення відбувається переміщення твердих частинок, пресування проходить при невисокому тиску.
На початковій стадії стиснення іде зростання щільності, стійке положення структурних елементів, при відносно невеликому збільшенні поверхні контактів.
Подальше стиснення порошку стає неможливим без суттєвої деформації структурних елементів.
|
|
|
Вода або інша рідина яка виконує роль тимчасової технологічної зв’язки знаходиться у вихідному порошку:
- на поверхні частинок;
- у прошарках між частинками;
- у капілярах.
У процесі стиснення рідка фаза чинить пластифікуючи дію, яка заклечається у полегшенні ковзання частинок, що приводить до більш інтенсивного ущільнення. А в області більш високого тиску інтенсифікує ущільнення внаслідок зниження твердості і міцності частинок (ефект Ребіндера).
Таким чином рідка технологічна зв’язка зменшує тверді частинки, утворює вологі контакти між ними, підвищує пластичність і знижує сили тертя при пресуванні, чинить кращу і рівномірну пропресовку по законам капілярних сил стягування частинок порошку, збільшує сили Ван-дер-Ваальса які притягують частинки одну до одної. У цьому полягає позитивний ефект рідкої фази.
Але переміщення рідини у стискуючому порошку дає деякий негативний ефект.
Рідина яка знаходиться у прошарках між частинками може вижиматися у більш крупні пори системи. По мірі стиску і зменшенню загального об’єму пор частка рідини у цьому об’ємі пор зростає і якщо задана кількість рідини достатньо велика, то її об’єм може бути рівним начальному об’єму пор: система переходить з трьохфазної у двофазну. У цьому випадку спостерігається граничне ущільнення систем або критична щільність "тиск при якому наступає явище називається "критичним". При переході в критичний тиск подальше стиснення системи переходить цілком до оборотної пружної деформації, яка не бажана.
|
|
|
Надлишок рідкої фази шкідливий. Він збільшує пружне розширення, сприяє утворенню тріщин розшарування, а при наявності великої кількості тонкозернистої фракції викликає грудкування маси і перешкоджає рівномірному розподілу тонких фракцій в об’ємі, взагалі переміщенню частинок.
Тому кількість технологічної зв’язки повинно бути оптимальним. При напівсухому пресуванні вміст зв’язки складає звичайно від 2-3 до 9-12%, в окремих випадках підвищується до15%.
Повітря яке знаходиться при пресуванні у порошці у всіх випадках відіграє негативну роль:
- ускладнює засипку;
- знижує початкову щільність укладки частинок і перешкоджає рівномірності їх розпоідлу
- створює нерівномірну щільність пресовки
- підвищує залишкові і пружні деформації.
Існує прямо пропорційна залежність тиску пресування і щільності пре совки. Чим більший тиск пресування, тим вища його щільність.
Рівняння Бережного - це рівняння впливу тиску пресування на щільність пре совки в залежності від властивостей преспорошку
ε = a- b·lgP,%
де a, b - постійні для даної маси; a - характеризує пористість маси перед пресуванням; b - відображає здатність маси до ущільнення.
Р - зусилля пресування;
ε - істина пористість, %
З метою одержання сирцю з мінімальною пористістю при даному тиску знаходять дослідним шляхом такий склад маси і спосіб її переробки при якому значення відношення а:b буде мінімальним. Рівняння Бережного використовують для описання закономірностей пресування вогнетривів з мало пластичних мас,а також можна для більш пластичних глинистих мас, високодисперсних, гранульованих без глинистих порошків.
