<<
>>

3.1 Исследование процесса смешивания порошковых смесей системы Al- 3масс.%М-1масс.%Си, А1-4масс.%Си, А1-4масс.%Мд с наномодификаторами

В работе для оптимизации смешивания процесс проводили в ультразвуке + окончательное смешивание всей смеси в грануляторе- смесителе и смешивание в планетарно-центробежной мельнице Активатор 2SL.

После проведения операции смешивания в работе определеялись основные технологические и физические свойства смешанных порошковых шихт на основе алюминия, модифицированных наночастицами. По этим свойствам и были в дальнейшем исследовании определены рациональные режимы смешивания как в грануляторе-смесителе так ив ПЦМ Активатор 2SL. Также была произведена оценка неоднородности порошковых смесей на основе алюминия с нано-модификаторами. Результаты исследований представлены в таблице 11. С помощью химического анализа был проведен контроль неоднородности К порошковой шихты на основе алюмния по десяти пробам. Пробы брались в различных точках

Контроль однородности порошковой шихты производился химическим анализом по десяти пробам, коэффициент неоднородности К определялся как отношение среднеарифметической суммы абсолютных отклонений содержания элементов в каждой пробе к его расчетному значению.

Таблица 11 - Технологические характеристики шихты для различных составов и способов смешивания

Свойства ШИХТА
Al-4%Mg+0,01%

НАФЕН

Al-4%Mg+0,01%

НАФЕН

Al-

4%Mg+0,01%

НАФЕН

Al-

4%Mg+0,01%

НАФЕН

ПЦМ Гран./ смес. ПЦМ Гран./ смес. ПЦМ Гран./ смес. ПЦМ Гран./ смес.
Насыпная плотность, г/см3 2,8 2,78 2,83 2,85 2,87 2,84 2,89 2,82
Прочность прессовок (сырых) на изгиб, Н/мм2 24,8 23,9 24,87 25 25 25,4 25,4 25,8
Неоднородность шихты (К) 0,12 0,03 0,18 0,05 0,22 0,05 0,3 0,07
Al-4%Mg+0,01%

Si3N4

Al-4%Mg+0,05%

Si3N4

Al-

4%Mg+0,1%

Si3N4

Al-

4%Mg+0,15%

Si3N4

Насыпная плотность, г/см3 2,74 2,84 2,82 2,91 2,88 2,90 2,85 2,88
Прочность прессовок (сырых) на изгиб, Н/мм2 21,6 22,9 22,8 23,8 23,2 24,7 23,4 25,9
Неоднородность шихты (К) 0,14 0,03 0,16 0,03 0,21 0,04 0,27 0,06
Al-4%Mg+0,01%

нано-В

Al-4%Mg+0,05%

нано-В

Al-

4%Mg+0,1%

нано-В

Al-

4%Mg+0,15%

нано-В

Насыпная плотность, г/см3 2,74 2,84 2,82 2,91 2,88 2,90 2,85 2,88
Прочность прессовок (сырых) 21,6 22,9 22,8 23,8 23,2 24,7 23,4 25,9

на изгиб, Н/мм2
Неоднородность шихты (К) 0,14 0,03 0,16 0,03 0,21 0,04 0,27 0,06

Рисунок 25 - Шихта Al-4 масс. %Ni-Cu-наноB

Рисунок 26 - Шихта Al-4 масс.%Ni-Cu-B

Рисунок 27 - Шихта А1-4масс.%Си-С

Рисунок 28 - Шихта А1-4масс.%Си-С

Рисунок 29 - Шихта Al-4масс.%Mg

Рисунок 30 - Шихта Al-4масс.%Mg

Рисунок 31 - Шихта Al-4масс.%Mg

Рисунок 32 - Шихта Al-4масс.%Mg

Повышение трения между частицами порошка алюминиевого композиционного материала происходит из-за увеличения концентрации нанодобавок, а также текучесть становится значительно хуже.

НАФЕН 67

способствует уменьшению текучести, так как частицы порошка наматывают волокна из наноматериала. Для равномерного распределения наночастиц по частицам железного порошка и их поверхностям, применяется смешивание в двухконусном смесителе, а использование гранулятора/смесителя (лопастной смеситель)тнаоборот наматывание только усиливает.

Из приведенных, в таблице 11 данный видно, что выбранная концентрация наномодификаторов особенного влияния на насыпную плотность порошковой шихты на основе алюминия не оказывает.

Введенные наномодификаторы оказывают существенное влияние на текучесть увеличивая ее, это связано с размером и формой частиц нано­модификаторов, особенно Нафена и Si3N4. Также следует отметить их влияние на коэффициент неодносродности порошковой шихты на основе алюминия, их введение также ведет к его увеличению.Вводимые наномодификаторы становятся своеобразным препятствием к гомогенному распределению легирующих элементов по обънему порошковой шихты.

При этом самый незначительный коэффициент неоднородности был зафиксирован при применении ПЦМ Активатор 2 SL, это происходить из-за активного измельчения, перемещивания и частичном синтезе порошковой шихты на основе алюминия. Более высокий коэффициент неоднородности установлен при смешивании в смесителе-грануляторе. Причем нано-волкна Нафен наматывались на отдельные частицы алюминия, что и сказывалось на равномерности распределения легирующих и модифицирующих добавок.

При исследовании технологических свойств полученных порошковых шихт на основе алюминия следует отметить, что для порошковых шихт смешанных в грануляторе-смесиетел характерана окгруглая форма частиц и достаточно хорошая текучесть полученных смесей, для порошковых смесей на основе алюминия смешанных при применении ПЦМ Активатор 2SL характерно высокая однородность получаемых смесей.

<< | >>
Источник: Иванов Борис Сергеевич. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В АЛЮМОКОМПОЗИТАХ СИСТЕМ Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg ПРИ МОДИФИЦИРОВАНИИ ИХ КЕРАМИЧЕСКИМИ НАНОЧАСТИЦАМИ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 2019 г.. 2019

Еще по теме 3.1 Исследование процесса смешивания порошковых смесей системы Al- 3масс.%М-1масс.%Си, А1-4масс.%Си, А1-4масс.%Мд с наномодификаторами:

  1. 3.2 Исследование формуемости порошковых смесей системы А1-3масс.%М- 1масс.%Си, А1-4масс.%Си, А1-4масс.%Мд с наномодификаторами
  2. Глава 3. Исследование процессов получения смесей, прессования и спекания порошковых алюмокомпозитов системы Al-3 масс. %Ni-1 масс. %Cu, Al- 4масс.%Си, А1-4масс.%Мд с наномодификаторами
  3. Твердость порошковых алюмокомпозитов системы А1-3масс.%М- 1масс.%Cu, АМмасс^^ и A1-4масс.%Mg с наномодификаторами
  4. 3.4 Исследование процесса спарк-плазменного спекания порошковых алюмокомпозитов системы Л1-3масс.%М-1масс.%Си с наномодификаторами
  5. 3.3 Исследование процесса спекания алюмокомпозитов системы А1- 3масс.%М-1масс.%Си с наномодификаторами
  6. Глава 4. Исследование свойств порошковых алюмокомпозитов системы Al- 3масс.%Ni-1масс.%Cu с наномодификаторами
  7. Коррозионную стойкость изгиб порошковых алюмокомпозитов системы Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu с наномодификаторами
  8. 3.5 Исследование структуры полученных порошковых алюмокомпозитов системы Л1-3 масс. %Ni-1 масс.0 оСи с наномодификаторами
  9. Предел прочности на изгиб порошковых алюмокомпозитов системы с наномодификаторами
  10. Жаростойкость порошковых алюмокомпозитов системы A1-3маcc.%Ni- 1маcc.%Cu с наномодификаторами