ХІМІЧНА технологія кераміки та вогнетривів - Стор 7
Характеристика зернового складу досліджуваного порошку
На підставі табличних даних будують інтегральні та диференціальні криві зернового складу у системі координат Х –
Q x (q x), Х СР - Q / Х, Х СР - Q (q).
Виходячи з відсоткового вмісту окремих фракцій, можна розрахувати приблизно середній розмір частинок досліджуваного порошку за такою формулою:
X ср = Х ср1 Q 1 + Х ср2 Q 2 +. + Х ср n Q n.
На підставі цього можна знайти наближену питому поверхню матеріалу S , см 2 /г, за формулою
де ρ – щільність матеріалу, см 2 /г (приймають за довідковими даними або у разі потреби визначають дослідним шляхом).
За результатами визначень роблять висновки про зерновий склад досліджуваної проби порошку та можливості його використання у технології приготування керамічних мас. А також приходять до висновку про достатність чи недостатність ступеня дисперсності порошку та необхідність додаткового подрібнення з пропозицією раціональної технологічної схеми помелу даного матеріалу.
2.4.2. Седиментаційний аналіз Загальні відомості
Гранично малий розмір частинок, що визначається методом ситового аналізу, становить 0,037 мм, тобто стосовно тонкодисперсних речовин, у тому числі глини, цей аналіз практично
не дає уявлення про їх зерновий склад, а скоріше лише про їх домішкову частину. У зв'язку з цим для дослідження тонкодисперсних матеріалів застосовують непрямий метод - седиментаційний аналіз, який заснований на кількісному розподілі частинок по крупності, виходячи з часу їх осідання в рідкому середовищі.
Залежність між швидкістю осідання частинок у дисперсійному середовищі та їх розмірами виражаєтьсярівнянням Стокса:
де d - Розмір частинки, м; η - в'язкість рідини, Па · с; v – швидкість руху частинок, м/с; ρ тв – щільність твердого середовища, кг/м3; ρ ж – густина рідини, кг/м 3 .
За конкретних умов досвіду приймаємо, що
2(ρ тв − ρ ж ) g
де K – стала досвіду.
Частинки одного розміру в рідкому середовищі осідають з однаковою швидкістю. Отже, якщо тонкодисперсну речовину розмішати в циліндрі з дисперсійним середовищем і поставити відстоюватися, то на деякій глибині концентрація частинок спочатку залишатиметься постійною, оскільки частинки, що осідають, замінюються новими з верхніх шарів. Однак через певний час 1 концентрація суспензії на цій глибині зменшиться через те, що частинки з великою швидкістю осідання вже всі опустяться нижче. Взята в цей момент проба суспензії з глибини Н 1 не містить частинок більших за d 1 :
У керамічній технології седиментаційний аналіз широко використовується для вивчення гранулометричного складу глинистих матеріалів, який значно впливає на технологічні властивості мас.
Глини являють собою гірські породи, які складаються в основному з глинистих мінералів (каолініту, монтморилоніту, гідрослюди, хлориту та ін), що утворилися в результаті вивітрювання магматичних порід. Поряд із вищепереліченими компонентами до складу глин часто входять залишки первинних материнських порід (польовий шпат, слюда та ін.) та домішки (кварц, карбонати, гіпс, залізисті та органічні включення та ін.).
Величезне значення технології обробки глин має величина частинок мінералів, що входять до їх складу. Глини – полідисперсний матеріал, тобто, частинки, їх складові, різні за величиною. Якщо диспергувати (розпустити) глину у воді та розділитиосад на фракції різної величини, виявиться, що найбільш тонкодисперсна частина його представлена глинистими мінералами. Власне глинистими частинками прийнято вважати частинки розміром менше 0,005 мм до колоїдної дисперсності (0,06 мм знаходять з виразу
де m - маса фракції розміром 0,06 мм, г; m 0 - маса сухої навішування, р.