Файл: Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
Sy=KMV/ |
.см'їг, |
ПДЄ |
|
k — постоянная прибора для |
той пары рисок, между |
которыми наблюдается падение менисков (содержится в пас
порте |
прибора); |
|
|
|
|
|
М-—табличная |
характеристика, |
зависящая от |
температу |
|||
ры; |
|
|
|
|
|
|
Р — вес пробы, г; |
|
|
|
|
||
t — время просачивания воздуха, |
|
сек. |
|
|||
В случаях, когда определению подлежит смесь компонен |
||||||
тов керамической |
массы, вес |
пробы |
находят из |
выражения |
||
|
Р=Ъ,ЪЪ(АЪ+Въ+...+^я), |
|
|
|
||
где А, |
В, ... N — содержание компонентов, выраженное в ве |
|||||
совых |
долях; |
|
|
|
|
|
Yi» |
Y2 • • • Y n — и х удельные |
веса. |
|
|
||
Просеивание измельченного вещества производится с по |
||||||
мощью |
с е т ч а т ы х |
в и б р о с и т |
с |
отверстиями |
различной |
величины. По ГОСТ 3584-53 номер сеток вибросит присваи вается по размеру отверстия. Так, номера сеток «063» или «02» означают, что выбирают сита с размерами ячеек 630 и 200 мик рон соответственно. После этапа первичного размола компо нент радиокерамики для просеивания обычно используются вибросита с сетками 063. Такая же сетка применяется для про сеивания исходного кварцевого песка, а обожженный молотый глинозем калибруется сетками «02».
Для удаления из керамических материалов зерен металлов и сплавов (особенно железа), чувствительных к магнитным
полям, применяются различные виды м а г н и т н о й |
с е п а р а |
||
ц и и . |
|
|
|
Включения железа в керамическую массу, кроме ухудше |
|||
ния диэлектрических |
и физических характеристик деталей, пор |
||
тят их внешний вид—на поверхности |
изделий образуются чер |
||
ные или коричневые |
точки — «мушки». |
|
|
При магнитной сепарации используется разное воздействие |
|||
магнитного поля на немагнитные и |
магнитные |
материалы. |
Частицы железа и его соединений легко намагничиваются и притягиваются к полюсам электромагнитов. Кварц, тальк, ру тил, кальцит и другие минералы не испытывают сил притя жения и свободно проходят возле поверхностей магнита. По этому просеянные продукты помола можно тонкой струйкой пропускать из бункера через кольцевые магниты, периодиче ски очищая их по мере накопления намагниченных частиц. Для сепарирования больших количеств материала рекомен дуется применять м а г н и т н ы е б а р а б а н ы , в частности,
Р и с . 3-9
Р и с . 3-10
типа М-126. Принцип действия магнитного барабана виден из рис. 3—9. Вращающийся полый 'барабан из немагнитного ма
териала (дюралюминий, латунь) 1 имеет |
по образующей не |
большие выступающие ребра для задержки |
сыпучего материа |
ла на своей поверхности. Внутри барабана |
устанавливается не |
подвижный электромагнит 2. Сепарируемый материал подает ся на барабан равномерным слоем с помощью встряхивающе го питателя 3. Питатель подвешен на тягах 4 и приводится в движение эксцентриком 5. Намагниченные частицы под влия нием сил магнитного поля задерживаются на поверхности вращающегося барабана до зоны действия башмаков электро
магнита |
(точка |
О), а затем |
от |
собственного веса |
падают |
на |
|||||
лоток 6 и осыпаются по нему в бункер |
7. Немагнитный мате |
||||||||||
риал осыпается |
в лоток 8, а по |
нему |
в |
свой бункер |
9. Разме |
||||||
ры и другие характеристики таких |
барабанов |
приведены |
в |
||||||||
таблице |
3—8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3—8 |
||
Характеристики |
|
|
|
|
Модели |
|
|
|
|||
№ 1 |
| |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
|||||||
|
|
|
|||||||||
Диаметр |
барабана, |
мм |
|
300 |
|
300 |
400 |
400 |
|||
Ширина барабана, |
мм |
вт |
200 |
|
500 |
800 |
1000 |
||||
Мощность |
электромагнита, |
90 |
|
270 |
800 |
1000 |
|||||
Мощность |
привода, л. с. |
0,25 |
|
0,5 |
0,7 |
|
1 |
||||
Число оборотов барабана |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|||
минуту |
|
м3/час |
|
30 |
|
|
30 |
30 |
30 |
||
Производительность, |
|
1,5 |
|
|
5 |
9 |
|
14 |
Во время работы с магнитными сепараторами необходимо следить за равномерностью поступления порошка на барабан, не допуская пересыпания его через ребра. Для выделения из керамического сырья слабомагнитных примесей используются м н о г о с т у п е н ч а т ы е и н д у к ц и о н н о-р о л и к о в ы е с е п а р а т о р ы . На рис. 3—10 показана модель трехступенча того магнитного сепаратора, в котором материал, выходя из бункера 1, попадает на вращающийся магнитный ролик 2. Те частицы, которые обладают даже слабыми магнитными свой ствами, задерживаются на роликах больше, чем немагнитный порошок. Направляющая перегородка 3 разделяет потоки маг нитной и немагнитной фракций. Последовательная трехстадийная магнитная сепарация обеспечивает получение доста точно чистого продукта.
§ 3. Приготовление керамических масс
Основной задачей оборудования, используемого для приго товления многокомпонентных радиокерамических масс, явля ется хорошее перемешивание частиц, при котором в любом участке массы соотношение компонент массы соответствует заданной рецептуре как по химическому и весовому составу, так и по гранулометрическому содержанию (диапазону раз меров частиц и распределению их численностей в диапазоне). Наилучший гранулометрический состав соответствует размы той кривой распределения численностей по размерам частиц от 0,5 до 20 мк, с максимумом около 10 мк. При этом получа ется плотная упаковка частиц заготовки и, следовательно, не большая усадка и пористость изделий.
На заводах массового |
производства |
радиокерамических |
||
деталей применяются два |
вида смешения: с у х о й |
с п о с о б с |
||
помощью |
быстроходных |
смесительных |
бегунов и |
м о к р ы й |
с п о с о б |
с (помощью производительных |
пропеллерных меша |
лок. В серийном производстве часто применяют роторные и вибрационные шаровые мельницы, в которых перемешивание порошкообразных компонентов массы сопровождается их из мельчением (тонким помолом).
С у х о й п о м о л и с м е ш и в а н и е в ш а р о в о й м е л ь н и ц е имеют существенные недостатки: в массу попадают про дукты истирания футеровки барабана и мелющих тел, сме шиваются не отдельные частицы, а их агрегаты — объедине ния. С возрастанием тонины помола равномерность измельче ния компонентов массы ухудшается, так как тонкий порошок, обволакивая крупные зерна, защищает их от удара и т. д. Поэтому для увеличения эффективности помола и качества перемешивания в массу добавляется вода, а рабочая поверх ность барабана покрывается износостойкой резиной (гуммиру ется). Водная суспензия порошковой керамической массы на зывается ш л и к е р о м . В шликер полезно добавлять вещест ва, облегчающие разделение агрегатов (склеивающихся ком
ков) на отдельные |
частицы. Эти диспергирующие п о в е р х |
||
н о с т н о - а к т и в н ы е в е щ е с т в а (ПАВ) покрывают |
каж |
||
дую частицу тонкой пленкой, благодаря |
чему затрудняется |
||
склеивание. |
|
|
|
М о к р ы й п о м о л и с м е ш и в а н и е |
к о м п о н е н т о в |
||
к е р а м и ч е с к о й |
м а с с ы в ш а р о в ы х |
м е л ь н и ц а х |
ре |
комендуется применять при подготовке материалов с боль шим содержанием глинистых веществ. Вода «распускает» (расщепляет) глину и каолин на отдельные микрочастицы, которые адсорбируются на поверхностях непластичных (то щих) зерен. При мокром помоле с увеличением длительности помола непрерывно увеличивается равномерность перемеши вания, так как возрастает число частиц всех составляющих и,
следовательно, однородность технических и технологических характеристик исходного материала и конечного продукта — керамических деталей. Длительность мокрого помола в ша ровых роторных мельницах велика — от 24 до 100 часов. В и б р а ц и о н н ы е у с т р о й с т в а резко сокращают время подго товки керамических масс. Оно зависит от свойств исходных материалов и в среднем колеблется от 20 до 120 минут.
§ 4. Оборудование для приготовления порошковых и жидких керамических масс
Для сухого перемешивания порошковых материалов при меняются быстродействующие бегунковые смесительные уст ройства, позволяющие за 3-^20 минут получать однородные смеси, что в 3-^5 раз производительнее вибросистем, и в 20-4-40 раз эффективнее ротационных шаровых мельниц. Ув лажнение перемешиваемых составов производится с помощью
форсунок, |
устанавливаемых на смесителе. |
|
В производстве радиокерамических масс чаще всего |
ис |
|
пользуются |
б е г у н к о в ы е с м е с и т е л и с вращающимся |
по |
дом и эксцентричным встречным движением скребковых ло паток и вертикально расположенных катков. Встречное дви жение пода 1, бегунков 2, лопаток 3 дает при небольшой аб солютной скорости механизмов значительную скорость переме шивания. Эксцентричное расположение осей пода (рабочего стола) и перемешивающего механизма создает сложную тра екторию движения керамической массы (рис. 3—11), при ко
Р и с . 3-11
торой повышается тщательность смешения. В этих же целях на вращающемся рабочем столе устанавливаются неподвиж ные скребки 4. Бегунковые смесители являются машинами периодического действия. Для устранения пыли механизм гер метизируется и соединяется с вытяжной вентиляционной сис-
темой. В Советском Союзе выпускаются бегунковые смесите ли типов СМ-41, С-350 и СТ-700 емкостью 500 и 700 л.
Р о т а ц и о н н а я ш а р о в а я |
м е л ь н и ц а |
периодического |
действия состоит из клепаного |
или сварного |
барабана, футе |
рованного изнутри кирпичом из кремния, либо износостойкой
керамики |
(ультрафарфора, уралита), или из того же матери |
ала, помол |
и перемешивание которого производится. Барабан |
вращается |
на валу в двух подшипниках. Мельница имеет люк |
загрузки и выгрузки материалов и отверстие для впуска воз духа при сливе шликера после мокрого помола. Работа шаро вой мельницы основана на процессах действия падающих ме лющих тел и истирания зерен материала между мелющими те лами. Одновременно происходит перемешивание частиц мате
риала во время вращения барабана. Число оборотов |
бараба |
на определяется оптимальными условиями дробящего |
и исти |
рающего действия мелющих тел. Для мельниц с внутренним диаметром менее 1 м число оборотов находится из формулы
25^28
п ^ - — ,
VD
а для мельниц с внутренним диаметром барабана более 1 м, из выражения
23-^25
V D
где
п — число оборотов барабана в минуту; D — внутренний диаметр барабана, м.
С целью интенсификации процессов помола и перемешива ния в шаровой мельнице часто используются шары разной ве личины. Размеры шаров и их численность выбираются в зави симости от внутреннего диаметра барабана D. По 25% об щей численности шаров составляют шары максимального и ми нимального диаметров, причем dMaKC=-^- D, a dMUH=-^- D (но не менее 20 мм). Остальные 50% шаров имеют промежу
точные размеры.
Наиболее благоприятный коэффициент заполнения бара бана мелющими телами и материалом для сухого помола и пе ремешивания— 0,4-*-0,5, а для мокрого — 0,6-*-0,7.
Ориентировочная производительность ротационных шаро вых мельниц при крупности загружаемого материала не свы ше 1 мм и размоле его до остатка на сите 0063 не более 2% оценивается данными таблицы 3—9.
Сравнивая качество конечного продукта и производитель ность ротационных шаровых мельниц в режимах сухого и мок-
|
|
|
Т а б л и ц а |
3—9 |
||
Объем барабана |
1 |
1,2 |
1,4 |
3,9 |
7,2 |
|
мельницы, м3 |
||||||
|
|
|
|
|
||
.Производительность, кг/ час ПО |
120 |
130 |
300 |
450 |
рого помолов, следует отметить, что при первичной обработке крупных твердых зерен материала выгоден сухой помол, ког да в мельнице преобладает эффект ударного дробления. Одна ко высокой дисперсности материала при сухом помоле до стигнуть не удается. Для улучшения гранулометрического сос тава материала на конечных стадиях помола и перемешивания целесообразно переходить к мокрому помолу, когда преобла дает эффект истирания частиц массы между собой и мелющи ми телами. Интенсивность эффекта истирания от уменьшения размеров мелющих тел увеличивается, так как при этом по верхность трения возрастает пропорционально кубу сокраще ния диаметра шаров (при одинаковом весе загрузки барабана шарами). Поэтому при мокром помоле рекомендуется приме нять цилиндрические мелющие тела с заваленными краями. При помоле такими телами частицы материала перетираются по линии соприкосновения соседних стержней, а не в точках касания шаров, что значительно увеличивает поверхность тре ния и, следовательно, производительность оборудования.
Советские ученые П. А. Ребиндер и Б. В. Дерягин, изучав шие процессы мокрого помола, отмечали значительную рас клинивающую роль гидроударов жидкой среды по микротре щинам частиц материала. С этой точки зрения для повыше ния качества и производительности помола желательно при менять жидкие среды большой проникающей способности.
В и б р а ц и о н н ы е ш а р о в ы е м е л ь н и ц ы периодиче ского действия используются для сверхтонкого помола и пере мешивания чистых окислов, идущих на изготовление многих марок высокочастотной радиокерамики. В ©ибромельницах частота соударения шаров, измельчающих и перемешивающих материал, достигает 3000 в минуту. При вибрационном по моле основную роль играет усталостный режим измельчения, а не удар и истирание. Поэтому загрязнение конечного про дукта от намола мелющих тел и футеровки относительно не велико, что благоприятно сказывается на электрических ха рактеристиках радиодеталей.
Основными параметрами процесса вибропомола являются: частота и амплитуда вибраций рабочей камеры вибромельни цы; форма, размер и материал мелющих тел; коэффициент за полнения оборудования мелющими телами и измельчаемым материалом. Под действием внешних импульсов, сообщаемых стенкам корпуса, мелющие тела и зерна материала подбрасы^