ფხვნილების თერმული დეგრადაცია ლითონის დანამატებით წარმოებისთვის: გავლენა დინებადობაზე, შეფუთვის კინეტიკასა და ელექტროსტატიკაზე

ჩვენ ვიყენებთ ქუქი-ფაილებს თქვენი გამოცდილების გასაუმჯობესებლად. ამ საიტის დათვალიერების გაგრძელებით, თქვენ ეთანხმებით ჩვენს მიერ ქუქი-ფაილების გამოყენებას. დამატებითი ინფორმაცია.
დანამატური წარმოება (AM) გულისხმობს 3D ობიექტების შექმნას, ერთი ულტრათხელი ფენის ერთდროულად შექმნას, რაც მას ტრადიციულ დამუშავებასთან შედარებით უფრო ძვირს ხდის. თუმცა, აწყობის პროცესში ფხვნილის მხოლოდ მცირე ნაწილია შედუღებული კომპონენტთან. დანარჩენი არ ერწყმის ერთმანეთს, ამიტომ მათი ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია. ამის საპირისპიროდ, თუ ობიექტი კლასიკური მეთოდით არის შექმნილი, მასალის მოსაშორებლად, როგორც წესი, საჭიროა დაფქვა და მექანიკური დამუშავება.
ფხვნილის თვისებები განსაზღვრავს დანადგარის პარამეტრებს და ისინი პირველ რიგში უნდა იქნას გათვალისწინებული. AM-ის ღირებულება არ იქნება ეკონომიური იმის გათვალისწინებით, რომ გაუდნობი ფხვნილი დაბინძურებულია და არ არის გადამუშავებადი. ფხვნილის დაშლა იწვევს ორ ფენომენს: პროდუქტის ქიმიურ მოდიფიკაციას და მექანიკური თვისებების ცვლილებებს, როგორიცაა მორფოლოგია და ნაწილაკების ზომის განაწილება.
პირველ შემთხვევაში, მთავარი ამოცანაა სუფთა შენადნობების შემცველი მყარი სტრუქტურების შექმნა, ამიტომ უნდა ავიცილოთ თავიდან ფხვნილის დაბინძურება, მაგალითად, ოქსიდებით ან ნიტრიდებით. ამ უკანასკნელ ფენომენში ეს პარამეტრები დაკავშირებულია სითხეობასთან და გაშრობადობასთან. ამიტომ, ფხვნილის თვისებების ნებისმიერმა ცვლილებამ შეიძლება გამოიწვიოს პროდუქტის არათანაბარი განაწილება.
ბოლოდროინდელი პუბლიკაციებიდან მიღებული მონაცემები მიუთითებს, რომ კლასიკური ნაკადის მრიცხველები ვერ უზრუნველყოფენ ადეკვატურ ინფორმაციას ფხვნილის განაწილების შესახებ AM-ში ფხვნილის ფენის მიხედვით. რაც შეეხება ნედლეულის (ან ფხვნილის) დახასიათებას, ბაზარზე არსებობს რამდენიმე შესაბამისი გაზომვის მეთოდი, რომელსაც შეუძლია დააკმაყოფილოს ეს მოთხოვნა. დაძაბულობის მდგომარეობა და ფხვნილის ნაკადის ველი უნდა იყოს იგივე საზომი მოწყობისა და პროცესის დროს. შეკუმშვის დატვირთვების არსებობა შეუთავსებელია თავისუფალი ზედაპირის ნაკადთან, რომელიც გამოიყენება IM მოწყობილობებში ძვრის ტესტერებსა და კლასიკურ რეომეტრებში.
GranuTools-მა შეიმუშავა AM ფხვნილის დასახასიათებლად სამუშაო პროცესი. ჩვენი მთავარი მიზანია თითოეული გეომეტრიის აღჭურვა ზუსტი პროცესის სიმულაციის ხელსაწყოთი და ეს სამუშაო პროცესი გამოიყენება ფხვნილის ხარისხის ევოლუციის გასაგებად და თვალყურის დევნებისთვის სხვადასხვა ბეჭდვის პროცესში. შეირჩა რამდენიმე სტანდარტული ალუმინის შენადნობი (AlSi10Mg) სხვადასხვა ხანგრძლივობით სხვადასხვა თერმული დატვირთვით (100-დან 200 °C-მდე).
თერმული დეგრადაციის კონტროლი შესაძლებელია ფხვნილის ელექტრული მუხტის დაგროვების უნარის ანალიზით. ფხვნილები გაანალიზდა დინებადობაზე (GranuDrum ინსტრუმენტი), შეფუთვის კინეტიკაზე (GranuPack ინსტრუმენტი) და ელექტროსტატიკურ ქცევაზე (GranuCharge ინსტრუმენტი). ფხვნილის ხარისხის თვალყურის დევნებისთვის შესაფერისია კოჰეზიისა და შეფუთვის კინეტიკის გაზომვები.
მარტივად წასასმელი ფხვნილები დაბალ შეწებების ინდექსს აჩვენებენ, ხოლო სწრაფი შევსების დინამიკის მქონე ფხვნილები უფრო რთულად შესავსებ პროდუქტებთან შედარებით უფრო დაბალი ფორიანობის მექანიკურ ნაწილებს წარმოქმნიან.
ჩვენს ლაბორატორიაში რამდენიმეთვიანი შენახვის შემდეგ, შეირჩა სამი ალუმინის შენადნობის ფხვნილი სხვადასხვა ნაწილაკების ზომის განაწილებით (AlSi10Mg) და ერთი 316L უჟანგავი ფოლადის ნიმუში, რომლებიც აქ მოხსენიებულია, როგორც ნიმუშები A, B და C. ნიმუშების თვისებები შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვა მწარმოებლებისგან. ნიმუშის ნაწილაკების ზომის განაწილება გაიზომა ლაზერული დიფრაქციული ანალიზით/ISO 13320.
რადგან ისინი აკონტროლებენ დანადგარის პარამეტრებს, პირველ რიგში გასათვალისწინებელია ფხვნილის თვისებები და თუ გაუმდნარი ფხვნილები დაბინძურებულად და გადამუშავებადად არ ითვლება, მაშინ დანამატებით წარმოება ისეთი ეკონომიური არ არის, როგორც შეიძლება ვივარაუდოთ. ამიტომ, გამოკვლეული იქნება სამი პარამეტრი: ფხვნილის ნაკადი, შეფუთვის დინამიკა და ელექტროსტატიკა.
გაშრობადობა დაკავშირებულია ფხვნილის ფენის ერთგვაროვნებასთან და „გლუვობასთან“ ხელახალი დაფარვის ოპერაციის შემდეგ. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან გლუვი ზედაპირების ბეჭდვა უფრო ადვილია და მათი შემოწმება შესაძლებელია GranuDrum ხელსაწყოთი, რომელიც ადჰეზიის ინდექსის გაზომვას ახდენს.
რადგან ფორები მასალის სუსტი წერტილებია, მათ შეუძლიათ ბზარების გაჩენა. შევსების დინამიკა მეორე მთავარი პარამეტრია, რადგან სწრაფი შევსების ფხვნილები დაბალ ფორიანობას უზრუნველყოფენ. ეს ქცევა GranuPack-ით იზომება n1/2 მნიშვნელობით.
ფხვნილში ელექტრული მუხტების არსებობა ქმნის შეკრულ ძალებს, რომლებიც იწვევს აგლომერატების წარმოქმნას. GranuCharge ზომავს ფხვნილების უნარს, წარმოქმნან ელექტროსტატიკური მუხტი ნაკადის დროს შერჩეულ მასალებთან კონტაქტისას.
დამუშავების დროს, GranuCharge-ს შეუძლია ნაკადის გაუარესების პროგნოზირება, მაგალითად, AM-ში ფენის ფორმირებისას. ამრიგად, მიღებული გაზომვები ძალიან მგრძნობიარეა მარცვლის ზედაპირის მდგომარეობის მიმართ (დაჟანგვა, დაბინძურება და უხეშობა). შემდეგ შესაძლებელია აღდგენილი ფხვნილის დაბერების ზუსტად განსაზღვრა (±0.5 nC).
GranuDrum არის დაპროგრამებული ფხვნილის ნაკადის გაზომვის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია მბრუნავი ბარაბნის პრინციპზე. ფხვნილის ნიმუშის ნახევარი მოთავსებულია ჰორიზონტალურ ცილინდრში გამჭვირვალე გვერდითი კედლებით. ბარაბანი ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო 2-დან 60 ბრ/წთ-მდე კუთხური სიჩქარით და CCD კამერა იღებს სურათებს (30-დან 100-მდე სურათი 1 წამიანი ინტერვალებით). ჰაერი/ფხვნილის ინტერფეისი იდენტიფიცირდება თითოეულ სურათზე კიდის აღმოჩენის ალგორითმის გამოყენებით.
გამოთვალეთ ინტერფეისის საშუალო პოზიცია და ამ საშუალო პოზიციის გარშემო რხევები. თითოეული ბრუნვის სიჩქარისთვის, ნაკადის კუთხე (ან „დინამიური მოსვენების კუთხე“) αf გამოითვლება ინტერფეისის საშუალო პოზიციიდან, ხოლო მარცვლებს შორის შეკავშირებასთან დაკავშირებული დინამიური შეკავშირების კოეფიციენტი σf გაანალიზებულია ინტერფეისის რყევებიდან.
ნაკადის კუთხეზე გავლენას ახდენს რიგი პარამეტრები: ხახუნი, ფორმა და ნაწილაკებს შორის შეკავშირება (ვან დერ ვაალის, ელექტროსტატიკური და კაპილარული ძალები). შეკრული ფხვნილები წყვეტილ დინებას იწვევს, ხოლო არაბლანტი ფხვნილები - რეგულარულ დინებას. ნაკადის კუთხის αf დაბალი მნიშვნელობები კარგ დინებას შეესაბამება. ნულთან ახლოს დინამიური ადჰეზიის ინდექსი არაშეკრულ ფხვნილს შეესაბამება, ამიტომ ფხვნილის ადჰეზიის ზრდასთან ერთად, შესაბამისად იზრდება ადჰეზიის ინდექსიც.
GranuDrum საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ზვავის პირველი კუთხე და ფხვნილის აერაცია ნაკადის დროს, ასევე გაზომოთ ადჰეზიის ინდექსი σf და ნაკადის კუთხე αf ბრუნვის სიჩქარის მიხედვით.
GranuPack-ის მოცულობითი სიმკვრივის, შეხების სიმკვრივის და ჰაუსნერის თანაფარდობის გაზომვები (ასევე ცნობილი როგორც „შეხების ტესტები“) იდეალურია ფხვნილის დასახასიათებლად მათი გაზომვის სიმარტივისა და სიჩქარის გამო. ფხვნილის სიმკვრივე და მისი სიმკვრივის გაზრდის უნარი მნიშვნელოვანი პარამეტრებია შენახვის, ტრანსპორტირების, აგლომერაციის და ა.შ. დროს. რეკომენდებული პროცედურები აღწერილია ფარმაკოპეაში.
ამ მარტივ ტესტს სამი ძირითადი ნაკლი აქვს. გაზომვა დამოკიდებულია ოპერატორზე და შევსების მეთოდი გავლენას ახდენს ფხვნილის საწყის მოცულობაზე. მთლიანი მოცულობის გაზომვამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული შეცდომები შედეგებში. ექსპერიმენტის სიმარტივის გამო, ჩვენ არ გავითვალისწინეთ დატკეპნის დინამიკა საწყის და საბოლოო გაზომვებს შორის.
უწყვეტ გამოსასვლელში შეყვანილი ფხვნილის ქცევა გაანალიზდა ავტომატიზირებული აღჭურვილობის გამოყენებით. n დაწკაპუნების შემდეგ ზუსტად გაზომეთ ჰაუსნერის კოეფიციენტი Hr, საწყისი სიმკვრივე ρ(0) და საბოლოო სიმკვრივე ρ(n).
შეხების რაოდენობა, როგორც წესი, n=500-ზეა ფიქსირებული. GranuPack არის შეხების სიმკვრივის ავტომატიზირებული და მოწინავე საზომი მოწყობილობა, რომელიც ეფუძნება ბოლოდროინდელ დინამიურ კვლევებს.
შესაძლებელია სხვა ინდექსების გამოყენება, თუმცა ისინი აქ არ არის მოცემული. ფხვნილი ლითონის მილში თავსდება მკაცრი ავტომატიზირებული ინიციალიზაციის პროცესის მეშვეობით. დინამიური პარამეტრის n1/2 და მაქსიმალური სიმკვრივის ρ(∞) ექსტრაპოლაცია ამოღებულია დატკეპნის მრუდიდან.
ფხვნილის ფენაზე მოთავსებულია მსუბუქი, ღრუ ცილინდრი, რათა დატკეპნის დროს ფხვნილი/ჰაერის ზედაპირი ერთ დონეზე შენარჩუნდეს. ფხვნილის ნიმუშის შემცველი მილი ადის ფიქსირებულ სიმაღლემდე ΔZ და თავისუფლად ეშვება სიმაღლეზე, რომელიც ჩვეულებრივ ფიქსირებულია ΔZ = 1 მმ ან ΔZ = 3 მმ-ზე, რომელიც ავტომატურად იზომება თითოეული შეხების შემდეგ. სიმაღლიდან გამოთვალეთ გროვის მოცულობა V.
სიმკვრივე არის მასის m და ფხვნილის ფენის მოცულობასთან V შეფარდება. ფხვნილის მასა m ცნობილია, სიმკვრივე ρ გამოიყენება თითოეული დარტყმის შემდეგ.
ჰაუსნერის კოეფიციენტი Hr დაკავშირებულია დატკეპნის კოეფიციენტთან და გაანალიზებულია განტოლებით Hr = ρ(500) / ρ(0), სადაც ρ(0) არის საწყისი მოცულობითი სიმკვრივე და ρ(500) არის გამოთვლილი ნაკადი 500 ციკლის შემდეგ. სიმკვრივის ონკანი. GranuPack მეთოდის გამოყენებისას, შედეგების რეპროდუცირება შესაძლებელია ფხვნილის მცირე რაოდენობის გამოყენებით (ჩვეულებრივ 35 მლ).
ფხვნილის თვისებები და იმ მასალის თვისებები, საიდანაც მოწყობილობაა დამზადებული, ძირითადი პარამეტრებია. ნაკადის დროს, ტრიბოელექტრული ეფექტის გამო, რომელიც ორი მყარი სხეულის შეხებისას მუხტების გაცვლას წარმოადგენს, ფხვნილში ელექტროსტატიკური მუხტები წარმოიქმნება.
როდესაც ფხვნილი მოწყობილობის შიგნით მიედინება, ნაწილაკებს შორის და ნაწილაკებსა და მოწყობილობას შორის კონტაქტის ადგილას ტრიბოელექტრული ეფექტი ხდება.
შერჩეულ მასალასთან კონტაქტისას, GranuCharge ავტომატურად ზომავს ფხვნილის შიგნით ნაკადის დროს წარმოქმნილი ელექტროსტატიკური მუხტის რაოდენობას. ფხვნილის ნიმუში მიედინება ვიბრირებად V-მილში და ხვდება ფარადეის ჭიქაში, რომელიც დაკავშირებულია ელექტრომეტრთან, რომელიც ზომავს ფხვნილის V-მილში გადაადგილებისას მიღებულ მუხტს. რეპროდუცირებადი შედეგების მისაღებად, გამოიყენეთ მბრუნავი ან ვიბრაციული მოწყობილობა V-მილების ხშირად შესავსებად.
ტრიბოელექტრული ეფექტის გამო, ერთი ობიექტი მის ზედაპირზე ელექტრონებს იძენს და ამგვარად უარყოფითად დამუხტულ მდგომარეობაში გადადის, ხოლო მეორე ობიექტი ელექტრონებს კარგავს და ამგვარად დადებითად დამუხტულ მდგომარეობაში გადადის. ზოგიერთი მასალა ელექტრონებს სხვებზე ადვილად იძენს და ანალოგიურად, სხვა მასალები ელექტრონებს უფრო ადვილად კარგავენ.
რომელი მასალა გახდება უარყოფითი და რომელი - დადებითი, დამოკიდებულია ჩართული მასალების ელექტრონების მოპოვების ან დაკარგვის შედარებით მიდრეკილებაზე. ამ ტენდენციების წარმოსადგენად შემუშავდა ცხრილში 1 მოცემული ტრიბოელექტრული სერიები. ჩამოთვლილია მასალები დადებითი მუხტის ტენდენციით და სხვები უარყოფითი მუხტის ტენდენციით, ხოლო მასალის მეთოდები, რომლებიც არ ავლენენ რაიმე ქცევით ტენდენციას, ჩამოთვლილია ცხრილის შუაში.
მეორე მხრივ, ცხრილი მხოლოდ მასალების დატენვის ქცევის ტენდენციებზე ინფორმაციას გვაწვდის, ამიტომ GranuCharge შეიქმნა ფხვნილების დატენვის ქცევის ზუსტი რიცხვითი მნიშვნელობების უზრუნველსაყოფად.
თერმული დაშლის ანალიზისთვის ჩატარდა რამდენიმე ექსპერიმენტი. ნიმუშები მოათავსეს 200°C-ზე ერთიდან ორ საათამდე. შემდეგ ფხვნილი დაუყოვნებლივ გაანალიზდა GranuDrum-ით (ცხელი სახელწოდება). შემდეგ ფხვნილი მოათავსეს კონტეინერში გარემოს ტემპერატურის მიღწევამდე და შემდეგ გაანალიზეს GranuDrum-ის, GranuPack-ის და GranuCharge-ის (ანუ „ცივი“) გამოყენებით.
ნედლი ნიმუშები გაანალიზდა GranuPack-ის, GranuDrum-ის და GranuCharge-ის გამოყენებით იმავე ოთახის ტენიანობაზე/ტემპერატურაზე (ანუ 35.0 ± 1.5% RH და 21.0 ± 1.0 °C ტემპერატურა).
აჰიგიურობის ინდექსი ითვლის ფხვნილების დინებადობას და კორელაციაშია ინტერფეისის (ფხვნილი/ჰაერი) პოზიციის ცვლილებებთან, რაც მხოლოდ სამ შეხების ძალას წარმოადგენს (ვან დერ ვაალის, კაპილარული და ელექტროსტატიკური ძალები). ექსპერიმენტის დაწყებამდე დაფიქსირდა ჰაერის ფარდობითი ტენიანობა (RH, %) და ტემპერატურა (°C). შემდეგ ფხვნილი ჩაასხეს ბარაბანში და დაიწყო ექსპერიმენტი.
თიქსოტროპული პარამეტრების გათვალისწინებით, ჩვენ დავასკვენით, რომ ეს პროდუქტები არ არის მგრძნობიარე აგლომერაციის მიმართ. საინტერესოა, რომ თერმულმა სტრესმა შეცვალა A და B ნიმუშების ფხვნილების რეოლოგიური ქცევა ძვრის გასქელებიდან ძვრის გათხელებამდე. მეორეს მხრივ, C და SS 316L ნიმუშებზე ტემპერატურა გავლენას არ ახდენდა და მხოლოდ ძვრის გასქელება აჩვენეს. თითოეულ ფხვნილს გათბობისა და გაგრილების შემდეგ უკეთესი გაშრობადობა (ანუ უფრო დაბალი შეწოვის ინდექსი) ჰქონდა.
ტემპერატურის ეფექტი ასევე დამოკიდებულია ნაწილაკების სპეციფიკურ ფართობზე. რაც უფრო მაღალია მასალის თბოგამტარობა, მით უფრო დიდია ტემპერატურაზე გავლენა (ანუ 225°=250°.?-1.?-1) და 316°. 225°=19°.?-1.?-1). რაც უფრო პატარაა ნაწილაკი, მით უფრო დიდია ტემპერატურის გავლენა. ალუმინის შენადნობის ფხვნილები შესანიშნავია მაღალი ტემპერატურის გამოყენებისთვის მათი გაზრდილი გაშლის უნარის გამო და გაცივებული ნიმუშებიც კი უკეთეს დინებადობას აღწევენ, ვიდრე ორიგინალი ფხვნილები.
თითოეული GranuPack ექსპერიმენტისთვის, ფხვნილის მასა იწერებოდა თითოეული ექსპერიმენტის წინ და ნიმუშს 500-ჯერ დაარტყა 1 ჰც დარტყმის სიხშირით, 1 მმ თავისუფალი ვარდნით საზომ უჯრაში (დარტყმის ენერგია ∝). ნიმუში საზომ უჯრაში შეჰყავთ მომხმარებლისგან დამოუკიდებელი პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტრუქციის შესაბამისად. შემდეგ გაზომვები ორჯერ განმეორდა განმეორებადობის შესაფასებლად და გამოკვლეული იქნა საშუალო და სტანდარტული გადახრა.
GranuPack-ის ანალიზის დასრულების შემდეგ, განისაზღვრება საწყისი მოცულობითი სიმკვრივე (ρ(0)), საბოლოო მოცულობითი სიმკვრივე (მრავალჯერადი შეერთებისას, n = 500, ანუ ρ(500)), ჰაუსნერის თანაფარდობა/კარის ინდექსი (Hr/Cr) და ორი რეგისტრაციის პარამეტრი (n1/2 და τ), რომლებიც დაკავშირებულია დატკეპნის კინეტიკასთან. ასევე ნაჩვენებია ოპტიმალური სიმკვრივე ρ(∞) (იხ. დანართი 1). ქვემოთ მოცემულ ცხრილში წარმოდგენილია ექსპერიმენტული მონაცემების რესტრუქტურიზაცია.
ნახაზები 6 და 7 აჩვენებს დატკეპნის საერთო მრუდს (მოცულობითი სიმკვრივე დარტყმების რაოდენობის მიმართ) და n1/2/ჰაუსნერის პარამეტრის თანაფარდობას. თითოეულ მრუდზე ნაჩვენებია საშუალო მნიშვნელობის გამოყენებით გამოთვლილი შეცდომის ზოლები, ხოლო სტანდარტული გადახრები გამოითვალა განმეორებადობის ტესტირებით.
316L უჟანგავი ფოლადის პროდუქტი ყველაზე მძიმე პროდუქტი იყო (ρ(0) = 4.554 გ/მლ). შეხების სიმკვრივის თვალსაზრისით, SS 316L კვლავ ყველაზე მძიმე ფხვნილად რჩება (ρ(n) = 5.044 გ/მლ), შემდეგ მოდის ნიმუში A (ρ(n) = 1.668 გ/მლ), შემდეგ მოდის ნიმუში B (ρ(n) = 1.668 გ/მლ). /მლ) (n) = 1.645 გ/მლ). ნიმუში C ყველაზე დაბალი იყო (ρ(n) = 1.581 გ/მლ). საწყისი ფხვნილის მოცულობითი სიმკვრივის მიხედვით, ვხედავთ, რომ ნიმუში A ყველაზე მსუბუქია და შეცდომების (1.380 გ/მლ) გათვალისწინებით, ნიმუშებს B და C დაახლოებით იგივე მნიშვნელობა აქვთ.
ფხვნილის გაცხელებისას მისი ჰაუსნერის კოეფიციენტი მცირდება და ეს მხოლოდ B, C და SS 316L ნიმუშებთან ხდება. A ნიმუშისთვის, შეცდომის ზოლების ზომის გამო, ამის გაკეთება შეუძლებელი იყო. n1/2 ნიმუშისთვის პარამეტრული ტენდენციის ხაზგასმა უფრო რთულია. A ნიმუშისა და SS 316L ნიმუშისთვის, n1/2-ის მნიშვნელობა შემცირდა 2 საათის შემდეგ 200°C ტემპერატურაზე, ხოლო B და C ფხვნილებისთვის ის გაიზარდა თერმული დატვირთვის შემდეგ.
თითოეული GranuCharge ექსპერიმენტისთვის გამოყენებული იყო ვიბრაციული მიმწოდებელი (იხ. სურათი 8). გამოყენებული იყო 316L უჟანგავი ფოლადის მილი. განმეორებადობის შესაფასებლად გაზომვები განმეორდა 3-ჯერ. თითოეული გაზომვისთვის გამოყენებული პროდუქტის წონა იყო დაახლოებით 40 მლ და გაზომვის შემდეგ ფხვნილი არ აღმოჩენილა.
ექსპერიმენტის დაწყებამდე დაფიქსირდა ფხვნილის წონა (მპ, გ), ფარდობითი ჰაერის ტენიანობა (RH, %) და ტემპერატურა (°C). ტესტის დასაწყისში, პირველადი ფხვნილის მუხტის სიმკვრივე (q0 µC/კგ-ში) გაიზომა ფხვნილის ფარადეის ჭიქაში მოთავსებით. და ბოლოს, ფხვნილის მასა დაფიქსირდა და გამოითვალა ექსპერიმენტის ბოლოს საბოლოო მუხტის სიმკვრივე (qf, µC/კგ) და Δq (Δq = qf – q0).
GranuCharge-ის ნედლი მონაცემები ნაჩვენებია ცხრილში 2 და ნახაზ 9-ში (σ არის რეპროდუცირებადობის ტესტის შედეგებიდან გამოთვლილი სტანდარტული გადახრა) და შედეგები ნაჩვენებია ჰისტოგრამის სახით (ნაჩვენებია მხოლოდ q0 და Δq). SS 316L-ს აქვს ყველაზე დაბალი საწყისი მუხტი; ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს იმით, რომ ამ პროდუქტს აქვს ყველაზე მაღალი PSD. როდესაც საქმე ეხება პირველადი ალუმინის შენადნობის ფხვნილის საწყის დატვირთვას, შეცდომების ზომის გამო დასკვნების გამოტანა შეუძლებელია.
316L უჟანგავი ფოლადის მილთან კონტაქტის შემდეგ, ნიმუშ A-მ მიიღო ყველაზე ნაკლები მუხტი, ხოლო ფხვნილებმა B და C მსგავს ტენდენციას აჩვენეს. თუ SS 316L ფხვნილი SS 316L-ზე გაიხეხეს, აღმოჩნდა 0-თან ახლოს მუხტის სიმკვრივე (იხ. ტრიბოელექტრული სერიები). პროდუქტი B კვლავ უფრო დამუხტულია, ვიდრე A. ნიმუში C-სთვის ტენდენცია გრძელდება (დადებითი საწყისი მუხტი და დადებითი საბოლოო მუხტი გაჟონვის შემდეგ), მაგრამ მუხტების რაოდენობა იზრდება თერმული დაშლის შემდეგ.
200°C ტემპერატურაზე 2 საათიანი თერმული სტრესის შემდეგ, ფხვნილის ქცევა ძალიან საინტერესო ხდება. A და B ნიმუშებში საწყისი მუხტი შემცირდა და საბოლოო მუხტი უარყოფითიდან დადებითზე გადავიდა. SS 316L ფხვნილს ჰქონდა ყველაზე მაღალი საწყისი მუხტი და მისი მუხტის სიმკვრივის ცვლილება დადებითი გახდა, მაგრამ დაბალი დარჩა (ანუ 0.033 nC/g).
ჩვენ გამოვიკვლიეთ თერმული დეგრადაციის გავლენა ალუმინის შენადნობის (AlSi10Mg) და 316L უჟანგავი ფოლადის ფხვნილების კომბინირებულ ქცევაზე, ხოლო ორიგინალური ფხვნილები გაანალიზდა 200°C ტემპერატურაზე ჰაერზე 2 საათის შემდეგ.
მაღალ ტემპერატურაზე ფხვნილების გამოყენებამ შეიძლება გააუმჯობესოს პროდუქტის დინებადობა, რაც უფრო მნიშვნელოვანია მაღალი სპეციფიკური ფართობის მქონე ფხვნილებისა და მაღალი თბოგამტარობის მქონე მასალებისთვის. ნაკადის შესაფასებლად გამოყენებული იქნა GranuDrum, დინამიური შეფუთვის ანალიზისთვის - GranuPack, ხოლო 316L უჟანგავი ფოლადის მილთან კონტაქტში მყოფი ფხვნილის ტრიბოელექტროობის ანალიზისთვის - GranuCharge.
ეს შედეგები განისაზღვრა GranuPack-ის გამოყენებით, რომელმაც აჩვენა ჰაუსნერის კოეფიციენტის გაუმჯობესება თითოეული ფხვნილისთვის (გამონაკლისი A ნიმუში, შეცდომების ზომის გამო) თერმული სტრესის პროცესის შემდეგ. შეფუთვის პარამეტრისთვის (n1/2) არ დაფიქსირებულა მკაფიო ტენდენცია, რადგან ზოგიერთ პროდუქტში შეფუთვის სიჩქარის ზრდა დაფიქსირდა, ზოგიერთში კი კონტრასტული ეფექტი დაფიქსირდა (მაგ. ნიმუშები B და C).


გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 12 ნოემბერი