Academic literature on the topic 'Порошкова суміш'

Представлено результати термодинамічних розрахунків залежностей температури та складу продуктів згоряння піротехнічних сумішей з порошків магнію та нітрату калію від коефіцієнта надлишку окиснювача α = 0,1…3,0, величини органічної добавки e = 5…20 % і зовнішнього тиску Р = 105…3*107 Па, що визначають вибухонебезпечні режими їх згоряння. Дослідження проводилися за допомогою методів термодинамічного аналізу процесів горіння сумішей з урахуванням фазової нерівноважності їх продуктів згоряння. За даними термодинамічного розрахунку температура продуктів згоряння істотно залежить від коефіцієнта надлишку окиснювача в суміші та тиску і має максимум. З даних термодинамічних розрахунків температури продуктів згоряння сумішей магній + нітрат калію + парафін, стеарин, нафталін, антрацен випливає, що введення добавок розглядуваних органічних речовин у суміш магнію з нітратом натрію не призводить до істотної зміни загального характеру залежності температури продуктів згоряння від коефіцієнта надлишку окиснювача і тиску для подвійної суміші.

Вступ. Реакційні порошкові бетони, отримані в кінці двадцятого століття, є бетонами нового покоління, що володіють цілим рядом специфічних властивостей, що дозволяють створювати унікальні будівлі і споруди з використанням передових технологій, наприклад, будівельний 3D-друк. Дані бетони виготовляють без застосування крупного заповнювача, в зв'язку з цим збільшується потреба в дрібному заповнювачі. Однак із зростанням цін на пісок для будівництва існує потреба у вишукуванні економічних і раціональних прийомів використання місцевої сировини для виробництва бетонів, у тому числі і реакційних порошкових. Додатковим фактором, що схиляє до цих рішень, є значні витрати на транспортування матеріалів і сировини до місця будівництва. Іншою проблемою, що стримує широке поширення перспективної технології будівельного 3D-друку, є необхідність отримання реакційних порошкових бетонів високої міцності без застосування таких технологічних прийомів, як віброущільнення і пресування, а також без застосування спеціальних модифікаторів - хімічних речовинприскорювачів твердіння цементу.Мета. Метою даної роботи є підвищення міцності при стиску реакційних порошкових бетонів за рахунок використання комплексного заповнювача, що складається з суміші річкового піску і відходів збагачення залізних руд.Результати досліджень показали, що застосування суміші річкового і відходів збагачення залізних руд, що містять сполуки заліза, призводить до збільшення міцності бетону на (30-200)%. Встановлено оптимальний вміст відходів збагачення залізних руд у складі заповнювача незалежно від водоцементного відношення в бетоні і вмісту тонкодисперсної частини у відходах збагачення залізних руд. При цьому, чим вищий вміст заповнювача в бетоні, тим більше вплив відходів збагачення залізних руд. Висновки. Проведені дослідження дозволили зробити такі висновки. Застосування в якості дрібного заповнювача в реакційних порошкових бетонах суміші річкового піску і відходів збагачення залізних руд, що містять сполуки заліза, дозволяє підвищити міцність даних бетонів при стиску на (30-200)%. При цьому оптимальний вміст відходів збагачення залізних руд, що містять сполуки заліза, в заповнювачі залежить від його вмісту в бетоні. Зі збільшенням вмісту заповнювача в бетоні зменшується оптимальний вміст відходів збагачення залізних руд, що містять сполуки заліза, в заповнювачі.

Встановлено механізм горіння двокомпонентних сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів, згідно з яким процес перетворення вихідної суміші у продуктах згоряння є стаціонарним, одновимірним і протікає у трьох зонах: прогрітий шар у конденсованій фазі суміші; реакційна зона конденсованої фази суміші; зона полум’я (зона тепловиділення газової фази). Розроблено модель горіння сумішей, яка враховує кінетичні характеристики термічного розкладання окиснювача та високотемпературного окиснення, займання та горіння частинок металу у продуктах розкладання, що дає змогу більш точно (відносну похибку знижено до 7… 9 % замість 10…15 % у наявних моделей) визначати критичні діапазони зміни швидкості горіння сумішей в умовах зовнішніх термічних дій, перевищення яких призводить до прискорення процесу горіння сумішей та пожежовибухонебезпечного руйнування піротехнічних виробів. Метою роботи є встановлення механізму горіння двокомпонентних ущільнених сумішей з порошків магнію та алюмінію з оксидами металів та розробка моделі їх горіння для визначення критичних діапазонів зміни швидкості горіння сумішей з врахуванням впливу зовнішніх термічних дій. Проведений аналіз експериментальних відомостей про фізико-хімічні процеси, що протікають у різних зонах горіння розглядуваних сумішей дозволяє встановити механізм їх горіння згідно якому про¬цес перетворення вихідної суміші в продукти згоряння в першому наближенні є стаціонарним, одновимірним і протікає в наступних трьох найхарактерніших зонах. Зона I – прогрітий шар в конденсованій фазі суміші, де можна знехтувати хімічними перетвореннями. Зона II – реакційна зона конденсованої фази суміші, в якій тверда суміш перетворюється в газ, що містить окремі частинки металу. В межах цієї зони відбувається розкладання окиснювача і енергійне окиснення частинок ме¬талевого пального. Спалахування частинок металу відбувається на поверхні горіння. Більша частина частинок металу, що спалахнули, в результаті їх агломерації затримується на поверхні горіння аж до їх повного згоряння. Тепло від частинок металу, що згоряють, передається у глибину конденсованої фази. Зона III – зона тепловиділення газової фази. В цій зоні дисперговані частинки металевого пального згоряють в дифузійному режимі в потоці продуктів розкладання окиснювача. Тепло, що виділяється, шляхом теплопровідності і радіації передається у конденсовану фазу. Розроблено модель горіння ущільнених двокомпонентних сумішей з порошків магнію, алюмінію та оксидів металів, яка на відміну від існуючих моделей піротехнічних нітратно-металевих сумішей, враховує кінетичні характеристики термічного розкладання окиснювача та високотемпературного окиснення, займання та горіння частинок металу у продуктах розкладання, що дозволяє більш точно (відносну похибку знижено до 7…9 % замість 10…15 % у існуючих моделей) розраховувати залежності швидкості горіння сумішей від підвищених температур нагріву та зовнішніх тисків для різних значень технологічних параметрів (співвідношення компонентів, дисперсності металевого пального, природи металу та окиснювача та ін.) та визначати її критичні діапазони зміни у цих умовах, перевищення яких призводить до прискорення процесу горіння сумішей та пожежовибухонебезпечного руйнування виробів. Ключові слова: пожежна безпека, піротехнічні суміші, термічні дії, процеси горіння, моделі горіння металізованих конденсованих систем.

Кузьмов А. В., Штерн М. Б., Кіркова О. Г. Особливості отримання видовжених порошкових заготовок методом пресування із обертанням пуансона. Oбробка матеріалів тиском. 2020. № 1 (50). С. 202-209. Опуклість поверхні навантаження як необхідна термодинамічна умова в сумі із асоційованим законом пластичної течії прогнозує ефект зменшення середнього тиску внаслідок збільшення інтенсивності зсувних деформацій. Стосовно практики порошкової металургії вищезгадане явище цікаве тим, що наявність зсувних деформацій, обумовлених взаємним обертанням елементів прес-інструменту, дозволяє знизити величину тиску під час пресування порошків, необхідного для одержання однієї і тієї ж густини. В той же час, зміцнення матеріалу твердої фази пористого тіла, обумовлене додатковими зсувними деформаціями, призводить до зростання робочого тиску. Також за аналогією з процесом кручення під тиском для компактних матеріалів важливий вплив на процес пресування повинен надавати ступінь витягнутості заготовки. Для більш витягнутої заготовки зсувні деформації можуть не передаватися більш чи менш рівномірно в об’єм заготовки, а локалізуватися в деякій вузькій області, по суті поверхні локалізації пластичної течії, на якій спостерігається стрибок поля швидкостей. Робота присвячена дослідженню цих вищезгаданих факторів шляхом чисельного моделювання методом скінчених елементів. Проведене чисельне моделювання дає відповідь на питання щодо впливу таких технологічних параметрів як кутова швидкість обертання циліндричного пуансона і ступінь витягнутості циліндричної заготовки, а також ступеню деформаційного зміцнення матеріалу порошку на робочий тиск пресування. Традиційно під час осьового пресування порошків металів і кераміки важливу роль відіграє тертя між заготовкою та матрицею. Наявність такого тертя суттєво обмежує можливість застосування осьового пресування в закритих прес-формах для витягнутих виробів внаслідок суттєвого недопресування в місцях, віддалених від пуансона. Однак при наявності обертання пуансона суттєву роль відіграє також тертя між заготовкою і пуансоном, оскільки обертання від пуансона до заготовки передається за допомогою тертя. Тому в цій роботі окремо досліджувався також вплив тертя заготовки як з матрицею так і з пуансоном.

Мета роботи. Дослідження впливу кількісних факторів на фармако-технологічні властивості порошкових мас та таблеток на основі сухого екстракту грушанки круглолистої. Матеріали і методи. Вивчення впливу 7-ми кількісних факторів на властивості мас для таблетування і основні показники якості таблеток екстракту листя грушанки круглолистої проводили використовуючи метод випадкового балансу. Вивчали наступні показники якості порошкових сумішей та талеток на їх основі: текучість, вільну насипну густину, насипну густину після усадки, індекс Кара, зовнішній вигляд, однорідність маси, розпадання, міцність, стираність, функція бажаності. Результати і обговорення. Дослідження проведені з використаннням методу випадкового балансу показали, що в найбільшій мірі текучість порошкової суміші залежала від кількості фловлаксу: із її збільшенням таблетна маса витікала швидше та неусіліну US 2, магнію стеарату, при збільшені яких текучість зменшується. При зменшенні кількості неусіліну US2 у складі таблетки відхилення від середньої маси знижувалося. Із додаванням в таблетки екстракту листя грушанки круглолистої більших кількостей натрій карбоксиметилкрохмалю, таблетози 80 та магнію стеарату значення даного показника покращувалося. Найбільш суттєво на стійкість до роздавлювання таблеток екстракту листя грушанки круглолистої впливало зменшення кількості таблетози 80, в результаті чого таблетки ставали міцнішими. Найбільший вплив на стираність таблеток екстракту листя грушанки круглолистої мала кількість натрій кроскармелози, із збільшенням якої показник зростав. При дослідженні розпадання таблеток екстракту листя грушанки круглолистої встановлено, що зменшення кількості неусіліну US2, prosolv EASY tabSP та магнію стеарату у складі таблеток покращували їх розпадання. Висновки. Встановлено вплив кількостей допоміжних речовин на фармако-технологічні показники якості таблетних мас та таблеток з екстрактом грушанки круглолистої. В процесі досліджень використано функцію бажаності, як узагальнений показник якості порошкових сумішей та таблеток. Результати досліджень дозволили відібрати наступні речовини для подальших досліджень: неусілін US 2, prosolvEASYtabSP, натрій кроскармелозу, таблетозу 80 та магнію стеарат.

Дьяченко Ю. Г. Основні напрямки отримання зносостійких покриттів на сталевих виробах при дифузійній металізації // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - C. 189-194. Розглянуто теоретичний аналіз щодо покриттів отриманих комплексним насиченням бором, хромом і алюмінієм у різних насичуючих сумішах з позиції їх зносостійкості. Проаналізовано способи отримання борохромованих, бороалітованих і борохромоалітованих покриттів при дифузійній металізації. Виявлено, що одним із методів нанесення дифузійних комплексних покриттів є поверхневі шари, що отримані в порошкових сумішах на основі бор – вміщуючих речовин. Виявлено складові поверхневого шару при борохромуванні, бороалітуванні і борохроалітуванні, які дозволяють формувати на поверхні металовиробів покриття високої твердості. В результаті теоретичного аналізу установлено, що борохромовані шари, одержані різними способами, доцільно розділити на три типи: 1) на основі боридів заліза (Fe, Сr)2В, (Fе, Сr)В; 2) на основі боридів хрому (Сr, Fе)2В, (Сr, Fe)В; 3) на основі α – твердого розчину хрому й бору в залізі із включеннями боридів. Після бороалітування утворюються покриття, що складаються із трьох чітко виражених шарів: зовнішній шар з підвищеним вмістом алюмінію, перехідний шар алюміній-залізо й внутрішній шар бор-залізо. Поверхневий шар після дифузійної металізації одночасно бором, хромом і алюмінієм складається із дрібнодисперсної суміші карбідів і боридів (НV 900…1000) на м'якій основі. Уведення до складу порошкової суміші третього компонента дозволило формувати на поверхні виробів зносостійкі покриття з необхідними властивостями. Найбільш перспективним є процес комплексного насичення бором, хромом і алюмінієм, коли є можливість до мінімуму скоротити енергетичні витрати на проведення процесу й одержати максимальний ефект від поліпшення зносостійкості металовиробів.

Представлено результати дослідження методами дериватографії та рентгенофазового аналізу впливу температури конвективного сушіння на кристалічність порошків з яблук та цукрового буряку. За допомогою термічного аналізу встановлено, що з підвищенням температури сушіння з 60 до 100 °С, при незмінній швидкості сушильного агента 1,5 м/с, ступінь кристалічності порошку з буряку знижується з 34,0 до 20,4 %, а порошку з яблук – з 11,1 до 7,7 %. Рентгенофазовим аналізом ступінь кристалічності бурякових порошків визначена на рівні 36 %, яблучних – 34 %. За ступенем кристалічності досліджені порошки представляють собою аморфно-кристалічні продукти – суміші біополімерів та розчинних вуглеводів в аморфному стані і кристалічних фаз, переважно глюкози, сахарози та фруктози в порошках з яблук, чи сахарози в порошках з цукрового буряку.

В роботі представлені результати дослідження можливості утворення у водному середовищі малеїнатних π‑комплексів атомарного купруму. З урахуванням існуючих рівноваг оптимізовано умови синтезу металоорганічної дисперсії цементацією металічним цинком розчину CuSO4, що містить малеїнову кислоту. З використанням енергодисперсійної спектроскопії, термогравіметрії і комплексонометрії визначено склад порошків. Встановлено, що при мольному співвідношенні реагентів Zn : Cu2+ < 0.5 виділяється комплекс [Cu(C4O4H3)(H2O)], а при Zn : Cu2+ ≥ 0.5 – композитна суміш [Cu(C4O4H3)(H2O)], H2O (адсорбована), Cu (метал). Утворення π-комплексу атомарного купруму [Cu(C4O4H4)] не зафіксовано. У зв'язку з гетерогенністю процессу цементації виділяються неоднорідні композити, в яких вміст купруму в межах зразку коливається в широких межах: від 47 ваг. % до 74 ваг. %.

Високоентропійні оксиди YBa2CuR2O6 та YBa4R3O9 синтезовані методом твердофазного синтезу з шихти, яка крім традиційних складових ВаCO3, Y2O3, CuO містить еквімолярну суміш оксидів CuO, MgO, ZnO, NiO та CoO. З використанням методу порошкової рентгенівської дифракції вивчені кристалічні структури синтезованих сполук, які віднесено до відомих структурних типів: t-YBa2Cu3O6 та YBa4Cu3O9. Аналіз розташування атомів за правильними системами точок структур багатокомпонентних фаз YBa2CuR2O6 та YBa4R3O9 вказує на те, що умовна “високоентропійна” катіонна складова R = CuMgZnNiCo займає в цих структурах лише положення з октаедричним оточенням з атомів кисню. Тому за умови наявності в проєктованих багатокомпонентних оксидних сполуках положень з октаедричним RO6 оточенням використання “високоентропійної” складової шихти R = Cu, Mg, Zn, Ni, Co для створення нових однофазних високоентропійних оксидних матеріалів за участю кисню є вельми ефективним.

Захисні та функціональні покриття на основі оксидів становлять значний інтерес для наукомістких галузей промисловості. Особливий інтерес представляє оксид алюмінію, дешевий і доступний, виробництво порошків якого освоєно в промислових масштабах. У статті розглянуті особливості одержання оксидних покриттів методом детонаційно-газового напилення. Розглянуто можливості управління механізмами структуро- і фазоутворення при формуванні шарів покриття при детонаційно-газовому напиленні порошками оксидів алюмінію, цирконію, титану, заліза і кобальту. Вивчено закономірності формування покриттів при напиленні різними порошками оксиду алюмінію при різних умовах детонаційно-газового напилення. Вивчено залежності площі поперечного перерізу одиничної плями напилення і твердості покриттів з оксиду алюмінію від витрати кисню, об’ємного співвідношення газів – компонентів горючої суміші й коефіцієнта заповнення стовбура горючою сумішшю, а також дистанції напилювання. Розглянуто поліморфні перетворення при формуванні покриттів з оксиду алюмінію. Розглянуто також перетворення при формуванні покриттів на основі оксидів титану, цирконію, заліза і кобальту і їх залежність від технологічних параметрів.

Одним з найбільш ефективних методів поверхневого зміцнення металів і сплавів є хіміко-термічна обробка (ХТО). Однак традиційні процеси ХТО (цементація, нітроцементація та азотування) не завжди задовольняють сучасним вимогам, що пред'являються до деталей машин і інструменту. Це обумовлює інтерес до процесів формування дифузійних покриттів на основі карбідів [1].

Магістерська робота присвячена вивченню впливу дифузійного насичення на структуру, фазовий склад та властивості покриттів на інструментальній вуглецевій сталі У8А. В основу магістерської роботи стоїть задача дослідження дифузійних покриттів системи Ti-Cr-Al, в порівнянні з титануванням. Запропонований метод титанохромоалітування дозволить забезпечити збільшення загальної товщини покриття, підвищення зносостійкості, а також зниження вартості процесу в порівнянні з більш класичним титануванням. Запропонований спосіб титанохромоалітування можна використовувати в різних галузях промисловості для забезпечення високої зносостійкості. Спосіб не складний з технологічної точки зору, не потребує дорогого спеціалізованого обладнання та висококваліфікованого обслуговуючого персоналу, екологічно чистий.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019. У дисертаційній роботі проведено комплекс досліджень, спрямованих на вирішення важливої науково-технічної проблеми в області технології машинобудування: розробка інноваційних та короткотривалих технологій поверхневого зміцнення деталей машин порошковими сумішами керованого складу для забезпечення експлуатаційних властивостей виробів на високому рівні при значному зниженні затрат на їх виготовлення. Розроблено загальний методологічний підхід керування технологічними процесами поверхневого зміцнення деталей порошковими сумішами керованого складу при насиченні поверхневих шарів азотом, вуглецем і бором на основі використання інноваційних технологій і системного аналізу при мінімальних витратах, що дозволило підвищити експлуатаційні властивості виробів при значному скороченні тривалості ХТО. Розроблено комплексні ХТО, які значно знижують крихкість борованих шарів за рахунок більш плавного зниження твердості від поверхні до серцевини виробів зі сталей для підвищення експлуатаційних властивостей виробів та терміну служби деталей машин та інструменту. Удосконалено технологію борування з паст титанових сплавів за рахунок використання нанодисперсного насичувального середовища, що дозволило скоротити процес борування у 2-3 рази та скоротити технологічний процес виготовлення деталей за рахунок поєднання двох операцій: борування і гартування титанового сплаву. Інтенсифіковано процеси ХТО методами нагрівання струмами високої частоти та за рахунок попередньої лазерної обробки деталей, що дозволило отримати високі експлуатаційні властивості поверхневих шарів при значному скороченні тривалості обробок.
The thesis for the scientific degree of doctor of technical sciences, specialty 05.02.08 – technology of mechanical engineering (13 – mechanical engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. In the thesis a set of studies was aimed at solving an important scientific and technical problem in the field of engineering technology: the development of innovative and short-term technologies of machine parts surface hardening with controlled composition powder mixtures to ensure the performance properties of products at a high level with a significant reduction in the cost of their production. Mathematical models and nomograms of existing technologies of steels surface hardening were created to determine the specific conditions of ChTT (temperature and duration) based on a given depth of the diffusion layer or the surface hardness of steels, which significantly affects the efficiency of the strengthening processes. The general methodological approach of management of technological processes of details surface hardening by powder mixes of the controlled structure at saturation of surface layers with nitrogen, carbon and boron on the basis of use of innovative technologies and the system analysis at the minimum expenses was developed that allowed to increase operational properties of products at considerable reduction of ChTT duration. ChTT was designed the complex, which significantly reduces the fragility of boriding layers due to a more gradual decrease in hardness from surface to core products from steels to improve the operational properties of the goods and service life of machine parts and tools. It was created a mathematical model of the temperature distribution in the depth of the diffusion layer to determine the nature of the dependencies and obtain data on the temperature distribution in the depth of the product under different processing conditions. It was improved boriding pastes technology of titanium alloys through the use of nanodispersed environment, thereby reducing the boriding process 2-3 times and to shorten the manufacturing process of components by combining two operations: boriding and titanium alloy hardening. The solutions of boundary value diffusion problems by the boundary element method were proposed, which allowed to create a mathematical model of the distribution of boron concentration over the thickness of the hardened titanium alloy. The processes of heating by high-frequency currents and due to the preliminary laser treatment of parts were intensified, which allowed to obtain high performance properties of the surface layers with a significant reduction in the duration of treatments. A comparative analysis of the influence of existing and developed hardening treatments on the change in the depth of the layer, the surface hardness and wear resistance of the surface layer of steel 38Ch2MoAl was done. It was established that the developed complex hardening treatment based on the process of diffusion saturation with boron can provide wear resistance of the surface layers at a high level with abrasive wear.

Ралко А. В. Структурно-фазовий стан поверхневих шарів армко-заліза після лазерного легування сумішшю порошків нікелю, кобальту та хрому : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 104 «Фізика та астрономія» / наук. керівник О. В. Смоляков. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 53 с.
UA : В роботі 53 сторінок, 13 рисунків, 2 таблиць та було використано 60 літературних джерел. Об’єкт дослідження – стрктурно-фазовий стан поверхневих шарів армко-заліза, після лазерного легування сумішшю порошків металів групи заліза. Мета роботи: встановити можливість створення за допомогою метода лазерного легування високоентропійного сплаву в поверхневих шарах армко-заліза. Метод дослідження – рентгенівський фазовий, металографічний, вимірювання мікротвердості та метод растрової електронної мікроскопії. В кваліфікаційній роботі за допомогою рентгенівського фазового аналізу було досліджено фазовий склад зразків у вихідному стані та після лазерної обробки на повітрі. Проаналізували структуру та фізико-механічні властивості при поверхневого шару зразків після лазерного легування та визначили значення мікротвердості за глибиною в зоні лазерної дії.
EN : In the work 53 pages, 2 tables and 13 figures, was used 60 literary sources. The object of the study is the structural-phase state of the surface layers of armco-iron, after laser doping with a mixture of powders of metals of the iron group. Purpose: to establish the possibility of creating a high-entropy alloy in the surface layers of armco-iron using the method of laser doping. The research method is X-ray phase, metallographic, microhardness measurement and scanning electron microscopy method. In the qualification work with the help of X-ray phase analysis, the phase composition of the samples in the initial state and after laser treatment in air was investigated. The structure and physico-mechanical properties of the surface layer of the samples after laser doping were analyzed and the values of microhardness in depth in the laser action zone were determined.