Механохимические аппараты и методы оценки их эффективности: Учебное пособие, страница 10

Аналогичным образом [45] были обработаны данные, полученные при МО указанных оксидов по изменению концентрации парамагнитных центров и оптического поглощения.

Там же представлены рассчитанные по спектрам диффузного отражения (при l = 540 нм) зависимости функции Кубелки–Мунка от времени МО в различных мельницах для оксидов Mo и W соответственно. В зависимости от типа используемой мельницы наблюдаются экспоненциально и экстремально возрастающие зависимости. Функция (1) в каждом случае принимает соответственно значения [Mo⁵⁺], F(R).

Таким образом, если накопление различных типов дефектов в твердых телах в начальные моменты времени описывать уравнением (1), то полученные величины скоростей достижения f_max для всех типов дефектов имеют одну и ту же размерность. Поэтому по скоростям, полученным в разных мельницах, можно сравнивать эффективность мельниц для дефектов одного типа, а сравнение скоростей накопления дефектов разного типа, в свою очередь, позволяет установить последовательность образования в твердых телах дефектов, возникающих при МО [43].

В табл. 2 представлены полученные скорости достижения максимального количества различных типов дефектов.

Таблица 2

Скорость накопления (u, с^-1) максимального количества дефектов в MoO₃ и WO₃ после МО в мельницах разного типа

Тип дефекта	АГО-2 MoO3 WO3	АПФ MoO3 WO3	FRITSCH MoO3 WO3
Максимальная вели­чина поверх­ностиа)	0.07    0.18	0.026    0.05	0.003    0.013
Парамагнитные центры Мо5+  б)	0.016       –	0.003        –	0.002           –
Деформированные связи Ме-О ´в)	13             6	13              6	11             7

Примечание

^а) по данным гранулометрии;

^б) по данным ЭПР, Т = 77 К;

^в) количество фазы, содержащей сжатые и растянутые связи (ОСДО).

Из данных табл. 2 следует, что наибольшие скорости достижения максимального количества всех дефектов наблюдаются в мельнице АГО-2. В 2-3 раза медленнее накапливаются дефекты в АПФ и еще медленнее – во FRITSCH (технические параметры этих мельниц см. в табл. 1). Возможно, что аппараты работали не в оптимальных режимах, и на основании полученных данных нельзя делать окончательные выводы об их эффективности. Для определения оптимальных режимов работы аппаратов авторами [46] разработано несколько полуэмпирических моделей, описывающих протекающие при МО процессы.

3. Полуэмпирические модели, описывающие различные процессы, происходящие
при механической обработке

Математическое описание процессов, происходящих в механохимическом аппарате, использовалось и ранее. Например, в работах
[23, 24] предложен теоретико-вероятностный подход к описанию процессов измельчения и активации. Сделана попытка на основании экспериментальных данных по кинетике изменения параметров спектров ЭПР получить информацию о частоте следования импульсов механических воздействий, об увеличении концентрации структурных дефектов, об изменениях средних размеров частиц и удельных поверхностей в результате какого-то числа импульсов. Причем авторы высказываются за абсолютную необходимость использовать данный подход для сравнения эффективности мельниц. Рассмотрим подробнее результаты полученных ими исследований.

В первой части работы [23] авторы предлагают изменение массы частиц, не подвергшихся механическим воздействиям, описывать урав­не­нием М(t)/М_о = exp{–ft}, где f – они определяют как частоту следования импульсов механических воздействий.