Материалы для декоративных, плиточных и мозаичных работ.

Фрагмент книги Александровский А.В., Попов К.Н.– М.: Высшая школа, 1986. – 240 с.

Факторы, влияющие на дисперсность порошков



               В зависимости от типа зернистости измельченного материала и его технологического назначения меняется весь характер требований к зерновому составу и применяемые критерии его оценки. Рассмотрим их отдельно для грубозернистых и тонкозернистых порошков.
               Для грубозернистых порошков обычно задают допустимые пределы в содержании отдельных фракций, которое характеризуется при помощи разделения на нескольких контрольных ситах с размерами ячеек от нескольких миллиметров до 0,5 или 0,1мм. Соотношение тончайших частиц за пределами последнего контрольного сита обычно не нормируется.
               На основе подобного широкого диапазона фракций зерновые соста¬вы подбирают с учетом влияния размеров зерна на технологический процесс производства и текстуру обожженных изделий, а также возможно¬стей помольного оборудования. При этом во многих случаях необходимо принимать во внимание и влияние соотношения размеров зерен на плотность упаковки порошковых систем. Следует отметить, что последний вопрос широко разрабатывался теоретически и экспериментально, так как он имеет большое значение для различных отраслей техники.
               В производственных условиях на различных помольных машинах получают порошки, непрерывный зерновой' состав которых (без рассева на фракции и синтеза) дает упаковки с пористостью 25-30 %. Во многих случаях это вполне достаточно.
               Однако при необходимости подбора зерновых составов для формования полуфабриката высокой плотности, более эффективными являются прерывные укладки. Основные принципы подбора таких укладок с максимальной плотностью следующие:
               размер зерен каждой следующей фракции должен быть значительно меньше, чем размер пустот, образуемых предыдущей фракцией. Для системы из двух фракций эффект повышения плотности упаковки (по сравнению с одной фракцией) растет с увеличением соотношения их размеров. До соотношения 3-5 эффект относительно невелик. При соотношении 8-1 он становится значительным и дальше продолжает все медленнее (асимптотически) возрастать;
               определенное количественное соотношение двух фракций дает наибольший эффект уплотнения. Положение этого оптимума соответствует относительному объему пустот, образуемых более крупной фракцией. Если количество мелкой фракции больше оптимального, то «скелет» крупной фракции раздвигается. Если ее количество меньше оптимального, то пустоты «скелета» остаются незаполненными. В обоих случаях максимальное уплотнение не достигается;
               аналогичные расчеты и эксперименты выполнены и для систем, состоящих из трех и более фракций. Оптимальный состав трехфрак¬ционных систем (с большим разрывом в размерах) примерно соответ¬ствует 60-65% крупной фракции, 25-30% средней и около 10% мелкой.



               Практически, учитывая неизбежность отклонений от «идеального» распределения зерен в объеме системы, а также более вредное влияние незаполненных пустот (по сравнению с раздвинутым скелетом), соста¬вы для получения оптимальных упаковок могут несколько отличаться от названных в сторону увеличения количества мелких зерен. Скорректированные соотношения отвечают примерно 65:35 для двухфракционныx систем и 55:30:15 - для трехфракционных. Достигнутые минимальные значения пористости при вибрационной укладке двухфракционных систем составляют 15-16%, а для трехфракционных-9-10%.