Энергетические оценки разных мельниц были сделаны также автором [34]. В частности, им были оценены условия механического воздействия барабанных, трубных, вибрационных трубных, планетарных, кольцевых истирающих, и струйных мельниц, а также дезинтеграторов и аттриторов с помощью установления соотношения подводимой энергии в зависимости от продолжительности измельчения. Было показано, что в разных измельчительных аппаратах аккумуляция энергии в обрабатываемых материалах повышается в разной степени. Например, вследствие ударных и отражательных воздействий поглощение энергии в твердых веществах относительно полученной удельной поверхности больше, чем в результате давления и среза. При этом величина первичного кристаллита во всем объеме уменьшается в большей степени под ударным и особенно под ударно-отражательным воздействием, чем под действием сжатия и среза. При сжатии и срезе структурные изменения сосредоточиваются в поверхностных зонах частиц и ослабевают к центру. Автор предлагает использовать структурные изменения исследуемых им веществ (кварца, каолинита и феррита стронция) в качестве чувствительных индикаторов для предсказания результатов технологического процесса исходя из лабораторных экспериментов при условии, что воздействия сравнимы, а также дает рекомендации по регулированию энергетических характеристик мельниц для осуществления требуемого режима нагрузки и подвода энергии.
Несмотря на большой интерес к указанной проблеме, на механохимическом симпозиуме в Японии в 1992 году отмечалось [35], что на сегодняшний день нет подходящего адекватного ее решения. Было подчеркнуто [35], что обычно критерием эффективности измельчительных аппаратов является соотношение между удельной поверхностью порошка и его гистограммой и энергией, затраченной на измельчение. Именно с этой позиции в основном исследуются измельчительные аппараты и их параметры [36-38]. И хотя давно хорошо известно, что процессы уменьшения размеров и механическая активация – это не одно и то же, до сегодняшнего дня проблема оценки эффективности аппаратов, используемых в качестве механических активаторов, не решена. Наоборот, существует широко распространенное мнение, что если аппарат является хорошей мельницей, то он автоматически является также и хорошим активатором. Даже в случае общей механической активации, когда механическая обработка приводит к увеличению скорости растворения или к аномальному фазовому превращению, очевидно, что пластическая деформация, вследствие которой увеличивается концентрация дефектов, изменяющих химический потенциал твердого тела и приводящих к уменьшению энергии активации, и увеличение поверхности, связанное с уменьшением размеров, – это совершенно разные вещи. Это следует из экспериментов Шредера [39], показавшего, что во время МО кальцитного кристалла увеличение свободной энергии только частично связано с уменьшением размеров, остальная же часть приписывается образованию дефектов.
Подробный анализ двух основных процессов, происходящих в механохимическом аппарате (диспергирование и активация) проведен в работе [40]. На основании полученных данных выдвинуты требования, которым должны удовлетворять используемые в механохимии реакторы. Например, обсуждается предложенный ранее [41] метод, основанный на использовании существующего в физике твердого тела понятия о вязко-хрупком переходе, для определения момента, когда в ходе механической обработки процесс диспергирования будет сменяться процессом активации. Граница между зернами обычно является стопором для дислокаций, на котором фиксируются дислокационные скопления. Очевидно, то же самое должно относиться к границе между отдельными частицами. Поэтому длина дислокационных скоплений должна быть связана с размерами зерен (или кристаллов) и, начиная с какого-то критического размера, частица перестает разрушаться, а вместо этого только пластически деформируется [42].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.