Исследование воздействия сверхвысокочастотного поля на чаганские суглинки
Изучение перехода на ресурсо- и энергосберегающее производство керамики нового поколения. Расширение областей использования природного силикатного сырья в производстве керамических материалов. Анализ возможности сушки керамических изделий СВЧ излучением.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.12.2019 |
| Размер файла | 16,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана, Уральск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЧ ПОЛЯ НА ЧАГАНСКИЕ СУГЛИНКИ
Нургалиева К.К., Бердинский В.Л.
Республика Казахстан
Основным направлением современного развития отечественной керамической промышленности является переход на ресурсо- и энергосберегающее производство керамики нового поколения, отличающихся высоким уровнем собственных эксплуатационных свойств и обеспечивающих повышение качества продукции потребляющих отраслей.
Несмотря на увеличение в общем объеме современных керамических материалов доли керамики из синтетического сырья, до сих пор для ряда таких традиционных керамических материалов важнейшее значение имеет глинистое сырье. Особенностью современной отечественной базы керамического сырья является истощение общих запасов высококачественных глин и каолинов, что обусловливает вынужденное вовлечение в производство низкосортных местных глинистых пород, достаточная обеспеченность которыми определяет, в целом, их важность для развития производства керамики.
Особую актуальность приобретают вопросы расширения областей использования природного силикатного сырья в производстве керамических материалов. энергосберегающий керамический сушка излучение
Решение указанных проблем может быть обеспечено в результате внедрения новых технологий синтеза керамических материалов.
Одним из перспективных технологических направлений, как отмечает бюро по наилучшим доступным технологиям при Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии, является СВЧ технология.
В качестве исследуемого материала было выбрано два вида сырья: Чаганский суглинок и стеклопорошок с химическими составами, представленными в таблицах 1 и 2. Суглинок Чаганский - почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка из реки Чаган, которая протекает в Оренбургской области России и в Западно-Казахстанской области. Стеклопорошок, представляющий собой полученный методом измельчением боя тарных стекол или стеклоотходов следующего состава.
Таблица 1 - Химические составы глинистых материалов
|
Наименование сырья |
Содержание оксидов, мас% |
|||||||||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
TiO2 |
CaO |
MgO |
Fe2O3 |
P2O5 |
F |
SO3 |
CO2 |
Na2O |
K2O |
п.п.п. |
||
|
Суглинок Чаганский |
51.29 |
12.1 |
- |
11.9 |
2.08 |
4.8 |
- |
- |
2.4 |
- |
3.57 |
- |
11.6 |
|
|
Стекло- порошок |
67-73 |
3.2-10 |
6.5-6.9 |
4.3-5.1 |
0.1-1.5 |
14-14.3 |
Таблица 2 - Пластичность глинистых компонентов
|
Наименование глин |
Число пластичности |
Классификация по ГОСТ 9169-75 |
|
|
Суглинок Чаганского месторождения |
11,5 |
умеренно-пластичный |
Из таблицы 1 следует, что исследуемые суглинки не содержат диоксида титана TiO2, способного образовывать широкозонный полупроводник, но содержат значительное количество парамагнитных окислов железа Fe2O3, способных поглощать энергию СВЧ поля.
Сырьевые материалы для эксперимента сначала высушивались и размалывались в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности 1300-1500 г/см2. Затем компоненты отвешивались в нужных количествах и насухо перемешивались. После чего в сухую смесь добавлялась вода. Из полученной смеси изготовлялись гранулы 20-30 мм. Исходный вес образцов 125-150 грамм.
Для эксперимента использовалось микроволновая печь марки Samsung M1712NR, мощностью 600 Вт. В объеме СВЧ печи создавалось неоднородное электромагнитное поле с частотой 2,450 ГГц. Для устранения эффектов неоднородности поле использовалось вращение стеклянного диска с диаметром 27см. В различных экспериментах время обработки составляло 5,10 и 20 минут.
За время происходило уменьшение массы образцов. Результаты экспериментов приведены в таблице 3.
Таблица 3- Результаты эксперимента
|
Образец |
t, мин |
N, Вт |
m1, гр |
m2, гр |
?m, гр |
% |
|
|
Глина |
5 |
600 |
133 |
116,8 |
16,2 |
12,18 |
|
|
10 |
152,4 |
130,4 |
22 |
14,43 |
|||
|
20 |
126,4 |
107,3 |
19,1 |
15,11 |
В дальнейшем обработке изменение массы не происходило, однако температура образцов повышалось и достигало значений Т > 8000С. Доказательством высокой температуры образцов служит плавление стеклянного диска, на котором находились образцы.
Результаты эксперимента, свидетельствуют о принципиальной возможности сушки керамических изделий СВЧ излучением. Полученные данные, подтверждают, что существует принципиальная возможность сушки СВЧ излучением, которое значительнее менее энерго- затратное, SСВЧ/SТР=0.75Ч10-2. Процесс спекания не происходит, потому что температура не поднимается выше 180 °С.
В результате проведения экспериментальных исследований по взаимодействию СВЧ излучения сырья: суглинка Чаганская и стеклопорошка, где получены оригинальные эксклюзивные результаты, для анализа и интерпретации которых потребуется комплекс новых экспериментальных исследований.
Список литературы
1. Ашмарин, Г.Д. Влияние порового пространства на прочностные характеристики керамики / Г.Д. Ашмарин., А.М. Салахов., Н.В.Болтакова., В.П. Морозов., В.Н. Геращенко., Р.А. Салахова // Стекло и керамика. - 2012 г. - № 8 - С. 23-25.
2. Воловичева, Н.А. Сорбционные свойства литиевых форм монтмориллонит содержащих глин :диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.11 / Н.А Воловичева; [Место защиты: Белгород.гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова].- Белгород, 2009.- 147 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/89
3. Илхомжонович, Т. Ж. Получение композиционных материалов на основе акриловой кислоты и исследование/ Т. Ж. Илхомжонович// СПб Наука.-2011.-№5-С. 122-133
4. Каныгина, О.Н. Дисперсионный анализ монтмориллонит содержащей глины Оренбужья/ О.Н. Каныгина., О.С. Кравцова., И.Н. Анисина., А.Г. Четверикова., Е.В. Сальникова., Т.М. Достова., А.А. Ткаченко// Вестник ОГУ. - 2012 г.-№12.-С.393-395
5. Анисина, И.Н. Аспекты активирования кремнеземистой керамики из монтмориллонит содержащей глины/ И.Н. Анисина., А.Г. Четверикова., О.Н. Каныгина// Вестник ОГУ. - 2012. - № 4. - С. 170-174.
6. Горшков, B. C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений/В.С Горшков В.С., Федоров Н.Ф.,//М.: Высш. шк. - 1988. - 400 с: ил.
7. Каныгина, О.Н. Высокотемпературные фазовые превращения в железосодержащих глинах/ О.Н. Каныгина., А.Г. Четверикова., Д.А. Лазарев., Е.В.Сальникова//Вестник ОГУ.-2011. - № 12.- С.393-395
8. Бобкова, Н.М. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов/ Н.М. Бобкова//Минск : Высшая школа, 1987. - 288 с
9. Покидько, Б. В. Адсорбционное модифицирование слоистых силикатов для получения полимер-силикатных нанокомпозитов Дис. канд. хим. наук : 02.00.11 Москва, 2004 117 с. РГБ ОД, 61:05-2/54
10. Камалов С.А., Ли К.А. География размещения месторождений природных ископаемых Уральской области и их народнохозяйственной применение. - Уральск, 1992. - 139 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ основных особенностей методов получения нового лазерного материала – керамики для разработки мощных твердотельных лазеров нового поколения на основе селенида и сульфида цинка. Исследование спектрально-кинетических свойств полученных образцов.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 28.01.2014Исследование физических параметров лавинной, поверхностной и вакуумной газоразрядной фотографии. Описание механизма применения газоразрядной фотографии для определения степени воздействия низкочастотного электромагнитного поля на биологические объекты.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 09.10.2013Основные параметры электромагнитного поля и механизмы его воздействия на человека. Методы измерения параметров электромагнитного поля. Индукция магнитного поля. Разработка технических требований к прибору. Датчик напряженности электромагнитного поля.
курсовая работа [780,2 K], добавлен 15.12.2011Теоретическое исследование электростатического поля как поля, созданного неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами. Экспериментальные расчеты характеристик полей, построение их изображений и описание опытной установки.
лабораторная работа [97,4 K], добавлен 18.09.2011Описание технологии изготовления электронно-дырочного перехода. Классификация разработанного электронно-дырочного перехода по граничной частоте и рассеиваемой мощности. Изучение основных особенностей использования диодных структур в интегральных схемах.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.11.2017Понятие электрической емкости системы из двух проводников. Конструкции конденсаторов: бумажных, слюдяных, керамических, электролитических, переменной емкости с воздушным или твердым диэлектриком. Параллельное и последовательное соединение конденсаторов.
презентация [728,9 K], добавлен 27.10.2015Рассмотрение идей Максвелла о возможности локализации энергии в пространстве, лишенном "обычной материи". Изучение теории первичного поля как источника специальной теории относительности. Представление элементарных частиц в виде автоволновых процессов.
книга [793,6 K], добавлен 13.01.2015Исследование состояния электроэнергетической отрасли Российской Федерации. Формирование нового подхода к построению современных энергосистем. Возможности использования всех видов генерации, развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
статья [13,6 K], добавлен 14.03.2015Рентгено-флуоресцентный спектральный анализ материалов. Исследование элементного состава вещества. Процесс возникновения рентгеновской флуоресценции. Аналитические возможности нейтронно-активационного анализа. Спектры излучения радиоактивного образца.
реферат [1,3 M], добавлен 07.05.2019Поля и излучения низкой частоты. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы. Защита от электромагнитных полей и излучений. Поля и излучения высокой частоты. Опасность сотовых телефонов. Исследование излучения видеотерминалов.
реферат [11,9 K], добавлен 28.12.2005Определение тока утечки, мощности потери, удельных диэлектрических потерь при включении образца на переменное напряжение. Классификация и основные свойства полупроводниковых материалов. Физический смысл и область использования магнитных материалов.
контрольная работа [93,7 K], добавлен 28.10.2014Понятие p-n перехода и методы его создания. Резкие и плавные p-n переходы, их зонные диаграммы. Зонная диаграмма несимметричного p-n перехода. Потенциальный барьер и распределение контактного потенциала. Методика расчета вольт-амперной характеристики.
курсовая работа [566,6 K], добавлен 19.12.2011Изучение свойств пористых материалов. Исследование изменения диэлектрических характеристик и температуры фазового перехода сегнетовой соли и триглицинсульфата, внедрённых в Al2O3. Получение оксидных плёнок с нанометровыми порами анодированием алюминия.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 28.09.2012Определение модуля и направления скорости меньшей части снаряда. Нахождение проекции скорости осколков. Расчет напряженности поля точечного заряда. Построение сквозного графика зависимости напряженности электрического поля от расстояния для трех областей.
контрольная работа [205,5 K], добавлен 06.06.2013Свойства сверхпроводящих материалов. Определение электрического сопротивления и магнитной проницаемости немагнитных зазоров. Падение напряженности магнитного поля по участкам. Условия для работы устройства. Применение эффекта Мейснера и его изобретение.
научная работа [254,2 K], добавлен 20.04.2010Обоснование возможности использования наночастиц как компонентов высокоэнергетических материалов. Характеристики наночастиц, описывающие дисперсность, состав, структуру. Разработка расчетных средств и методик для прогнозирования калорийности ВЭМ.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.03.2012Селективное возбуждение лазерным излучением атомов и молекул определенного изотопного состава. Двухступенчатая селективная фотоионизация. Время пролета атомов через область взаимодействия с лазерным излучением и причины уменьшения эффективности.
презентация [113,5 K], добавлен 19.02.2014Роль кристаллохимических параметров высокотемпературных сверхпроводников в повышении температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Взаимосвязь между кристаллохимическими параметрами и сверхпроводящим состоянием для таллиевой керамики, влияние фтора.
реферат [1,5 M], добавлен 25.06.2010Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010Физические основы и практические результаты использования проникающих излучений в технологии ядерного легирования полупроводниковых материалов. Их применение в производстве полупроводниковых приборов, мощных кремниевых диодов, тиристоров и транзисторов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 08.06.2015
