Давлениях прессования

На рис. 90 приведены концентрационные градиенты (по Вагнеру) в окислах с избытком и недостатком металла при разных давлениях кислорода в предположении линейности распределения дефектов. Если поверхностное соединение является полупроводником п-типа с вакантными анионными узлами, например GeO2, TiO2, Fe2O3, Ta2O5, MoO3, WO3, число дефектов (анионных вакансий) на поверхности раздела окисел — кислород должно быть при умеренных значениях температуры и давления ничтожно малым, так что скорость окисления почти не должна зависеть от парциального давления кислорода, что и подтверждается для металлов, образующих окислы этого типа при температурах, при которых их окисление подчиняется параболическому закону.

С изменением парциального давления кислорода может меняться тип проводимости. Так, при высоких давлениях кислорода оксид может иметь р-проводимость, а при низких давлениях этот же оксид принимает свойства n-проводимости. В таком случае дефекты структуры окалины представляют собой соответственно внедренные атомы кислорода (р-проводимость) и кислородные вакансии (n-проводимость), диффузия во внешнем слое окалины происходит преимущественно путем переноса внедренных ионов, а во внутреннем слое (около' металла) путем диффузии вакансии. Это ведет к тому, что внутри окалины существуют р — п-переходы, которые и должны воздействовать на процессы переноса.

Используя методику, предложенную в работе [67], с помощью графика зависимости ДС от Т, можно определить склонность металла или его оксида к окислению или восстановлению соответственно при различных парциальных давлениях кислорода и температурах.

Первая из них связывает большое количество кислорода. С точки зрения термодинамики она более вероятна при низких температурах и высоких парциальных давлениях кислорода. Именно через парциальное давление кислорода эта реакция оказывается связанной с диссоциацией паров стекла — двуокиси кремния. Интересно отметить, что степень диссоциации молекул стекла почти всегда на порядок выше, чем молекул СО2 (кривая 5 на рис. 9-9) :

При низких давлениях кислорода и температуре железо и малоуглеродистая сталь окисляются с образованием Fe304. Окисная пленка состоит из двух слоев, которые отличаются физическими свойствами, а разделительная линия между двумя слоями соответствует первоначальной поверхности металла. Внутренний окис-ный слой действует как диффузионный барьер. Вначале кинетика окисления подчиняется параболическому закону и рост внутреннего слоя регулируется диффузией атомов железа через этот слой,

и давлениях кислорода согласуется со скоростями, вычисленными по урав-

Несмотря на большие пернмущества цианирования при повышенных давлениях кислорода, этот процесс не нашел пока промышленного применения, главным образом, вследствие большой стоимости аппаратуры высокого давления (автоклавов).

Рис. 43. Растворение рудного золота при различных концентрациях цианида а парциальных давлениях кислорода:

тываемой золотой рудой. Для этого растворы пропускали через специальные котлы, куда подавали сжатый воздух под давлением 0,6 МПа. В результате содержание кислорода в растворах повышалось до 40—45 мг/л. Однако при выходе из котлов избыточный кислород в виде пузырьков бурно выделялся из раствора, и его концентрация снижалась до равновесной, соответствующей давлению кислорода в атмосфере воздуха (~ 9 мг/л). Поэтому к моменту начала цианирования содержание кислорода в растворе было относительно низким. Таким образом, этот метод не позволяет использовать все преимущества, связанные с проведением цианирования при повышенных давлениях кислорода, и может служить только для быстрого восполнения убыли кислорода в цианистых растворах.

принимают непосредственное участие в окислительном процессе, выполняя функцию переносчика электронов от сульфида к кислороду. Химизм протекающих при этом процессов описывается реакциями (213) и (214). В качестве промежуточного продукта окисления образуется элементарная сера. В присутствии бактерий она окисляется затем кислородом до серной кислоты. Во втором случае роль бактерий состоит в ускорении процесса окисления сульфата закиси железа до сульфата оксида по реакции (215). При обычных температурах и давлениях кислорода этот процесс в отсутствие бактерий идет очень медленно. Образующийся сульфат оксида вступает в химическое (без участия бактерий) взаимодействие с сульфидами, окисляя их до сульфатов по реакциям, подобным реакциям (216) и (217). Скорость этих реакций достаточно высока. Таким образом косвенное участие бактерий в окислении сульфидов состоит в регенерации сульфата оксида железа. По данным С. И. Полькина с сотрудниками основное значение имеет прямой механизм.

Картер и Ричардсон [7], исследуя окисление металлического кобальта с помощью инертных меток из радиоактивной платины, пришли к заключению, что окисление происходит путем катиониой диффузии через растущую окнсную пленку. Скорость окисления при различных температурах и давлениях кислорода согласуется со скоростями, вычисленными по уравнению Вагнера.

Вместе с тем есть данные, которые говорят о том, что повышение давления от 10 до 90 МН/м2 приводит к снижению на 10—12% предела прочности при растяжении бронзы Бр. ОСН10-2-3 и на 20% относительного удлинения [87]. Действительно, снижение механических свойств этой и других бронз наблюдается при малых давлениях прессования, когда затвердевшая корка не деформируется, в результате чего в слитках обнаруживается усадочная пористость. Повышение давления до оптимальных значений, как правило, приводит к росту физико-механических и специальных свойств металлов и сплавов.

Рис. II. 23. Диаграмма колебаний толщины К и удельного веса у при различных давлениях прессования стеклотекстолита на связующем ВФТ (белые столбцы) и БФ-2 (черные столбцы)

Увеличение удельного давления прессования дает прирост прочности как для панелей СТ-ВФТ, так и для СТ-БФ-2 на 8—15% при увеличении Руд на 1 кПсм1. Спецдобавка же АМ-2, вводимая в количестве 3% от сухого остатка связующего, дает значительный прирост прочности на растяжение и изгиб при всех исследованных давлениях прессования (рис. II. 24). Особенно значительный прирост прочности наблюдается при сравнительных испытаниях образцов во влажном состоянии: при растяжении в 1,4— 2,2 раза, при изгибе в 1,2—1,7 раза.

материала АГ-4С. Резьба прямоугольного и трапецеидального профиля оказалась совершенно непригодной для формования упругим пуансоном. При удельных давлениях прессования до 100к/7с;и2 резьбу полного профиля отпрессовать не удалось. При повышении давления до 160—180 кПсм1 наблюдались недопрессовки на от-

На п е р в о м этапе при самых низких давлениях прессования прочность растёт быстрее, чем с первой степенью давления. Характерными видами раз-

На в т о р ом этапе при средних давлениях прессования прочность растёт пропорционально давлению. Для этого этапа при разру-

На третьем этапе при высоких давлениях прессования прочность растёт медлен-

В разъёмных прессформах сдвиг стенки при прессовании или извлечении прессовки вследствие неправильной конструкции или сборки прессформы вызывает обрушение прессовок с образованием диагональных трещин. В большинстве случаев такие сдвиги образуются ещё при высоких давлениях прессования.

не должны разрушаться при давлениях прессования 1000-1500МПа),

Вследствие трения порошка о стенки прессформы процесс прессования получается прерывистым, ступенчатым, нагрузка;и сжатие порошка меняются скачками. Важнейшую роль при сильных давлениях прессования играет пластическая деформация частиц порошка, которая вызывает увеличение поверхности соприкосновения (контактной поверхности) их между собой. Прочность прессования объясняется двумя причинами: атомарным схватыванием на контактной поверхности —• «зацеплениями», переплетением неровностей на поверхности частиц порошка.

В Московской государственной академии тонкой химической техно-югии им. М. В. Ломоносова разработан процесс прессования, при кото->ом при ограниченных давлениях прессования уплотнение материала шициируется развитием в нем больших сдвиговых деформаций, что по-