Способ определения смачивающей способности порошковых материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ , заключающийся в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейся в порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем устранения погрешности, связанной с явлением усадки порошка, в процессе смачивания пробу порошка непрерывно уплотняют под давлением 0,2-1,0 кгс/см причем нагрузку прикладывают в направлении фронта смачивания или противоположном ему, (Л / г 6 5 1 D1 э: Г2 8 3 ff 7 77 fff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) 0 01 М 13 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ- ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3285 278/18-25 (22) 13.05.81 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) С.Х.Загидуллин, Е.Л.Шкловская, В.М.Каштанов и Н.П.Наговицина (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии и Пермский политехнический институт (53) 532.696.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 438904, кл. G 01 N 13/02, 1974.

2. Зимон A.Ä. Адгезия жидкости и смачивание. M., 1974, с. 66 (прототип). (5 4 ) (5 7 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЮЩЕЯ СПОСОБНОСТИ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейся в порошок, о т л и ч а ющ и и сятем, что,,с целью повышения точности определения путем устранения погрешности, связанной с явлением. усадки порошка, в процессе смачивания пробу порошка непрерывно уплотняют под давлением О, 2-1,0 кгс/см причем нагрузку прикладывают в направлении фронта смачивания или противоположном ему.

1046656

Как видно из таблицы, наличие

65 уплотняющего устройства предлагаеИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть

: применено для определения смачивающей способности порошковых материалов при исследовании минеральных удобрений, ненабухающих грунтов и других сыпучих материалов.

Известен способ определения смачивающей способности порошковых материалов, заключающийся в измерении; краевого угла смачивания между по- 1О верхностью предварительно спрессованного порошка (брикета) и нанесенной на него каплей жидкости в месте соприкосновения трех фаз . По величине краевого угла @ судят о смачивании. 15

Чем меньше угол 6, тем лучше жид- кость смачивает твердую поверхность $1(.

Недостаток способа заключается в необходимости предварительного р() прессования порошкообраэного мате-. риала под высоким давлением (25 0400 кгс/см ), что неизбежно приводит к изменению первоначальной поверхности частиц (разрушение поверхностных пленок) и,в конечном счете, значительно искажает получаемые результаты. Кроме того, часть жидкости при контакте с поверхностью спрессованного порошка проникает внутрь брикета, что дополнительно снижает точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому. -является способ определения смачивакн щей способности порошковых материалов, заключающийся в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейся в образец. Избыточное давление создается столбом жидкости, находящимся в вертикальной трубке. 40

Скорость смачивания определяют по перемещению фронта жидкости в материале и по времени истечения определенного объема жидкости из вертикальной трубки (2). 45

Однако в устройстве не учитывается свойство ряда порошковых материалов изменять свой первоначальный объем при увлажнении (явление усадки) о При э Ом однородность и сплош 5О .ность слоя исследуемого материала в трубке-держателе нарушается (слой растрескивается с заполнением образованных трещин смачивающей жид- . костью), что.обусловливает низкую точность и воспроизводимость результатов измерений. . Целью изобретения является повышение точности определения путем устранения погрешности, связанной с явлением усадки порошка. 60

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения смачивающей способности порошковых ма-териалов, заключающемуся в приведении в контакт пробы порошка с жидкостью и измерении расхода жидкости, впитывающейся в порошок, в процессе смачивания пробу порошка непрерывно уплотняют под давлением 0,2-1,0 кгс/см причем нагрузку прикладывают в направлении фронта смачивания или противоположном ему.

Уплотняющее давление должно составлять 0,2-1 кгс/см . При меньших давлениях не обеспечивается полное устранение явления усадки материала на результаты измерений. Давление свыше 1 кгс/см не приводит к сколько-нибудь з аметному дополнительному повышению точности измерений.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит емкость 1 для смачивающей жидкости 2, которая посредством одноходового крана 3 и углового крана 4 соединена с горизонтальной стеклянной трубкой 5, со шкалой б и горизонтальной трубкой-держателем 7.

Горизонтальная трубка-держатель 7 снабжена тарированной пружиной 8, которая посредством подвижной полой втулки 9 и сетки 10 уплотняет слой испытуемого материала 11. Пружина 8 крепится к выходному концу трубки-держателя съемным фиксатором 12.

Измерения проводят следующим образом.

Испытуемый материал засыпают в горизонтальную трубку-держатель 7 и посредством пружины 8, втулки 9

1и сетки 10 уплотняют под давлением

"0,2-1,0 кгс/см . Пружина крепится к корпусу трубки-держателя фиксато,ром 12.

Приготовленный таким образом образец материала 11 приводят в контакт с жидкостью с помощью поворота углового крана 4 и по секундомеру отсчитывают время истечения определенного объема жидкости по шкале б.

Зная объем жидкости, расходуемой в единицу времени для пропитки оп-ределенного количества материала, можно рассчитать объемную скорость смачивания, которая графически выражается в координатах времени объемная скорость.

В результате действия поверхностных сил жидкость пропитывает порошковый материал со скоростью, котоI

:рая пропорциональна смачивающей способности данной пары: жидкостьтвердое тело.

Результаты измерений по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.

104665 6 ти измерений количество параллельных определений уменьшается в 23 раза, сокращается расход испытуемых материалов. мой конструкции позволяет повысить точность и воспроизводимость результатов измерений кинетики смачивания в 4-5 раза. За счет повышения точносДоверительный интервал

Смачивакхаая ладность устройстэо

Исследуемый материал

Количество цараллель ныи определений ю4Вюю ФМФаа4О еваФ еваваааеее иэ жесткое

KCt мархи Насытенный

Х,Ч.фрак- раствор КС(30 ция.(0,25+

0,08) мм

3,1+0,48

13,0

3,7

0,48

t),033 0,22Ô0,033

15,0

0i22

Вода дистиллированная 30.

4,5 0,52 4 у5+0,52

11,5

Предлагаемое

Насыаеккый раствор КСР 30

3,6 0,14 3,6(Оу14

4,0

Нфсыаенный раствор КС4 30

0,23 0,007 О;23+0,007 3,0

4,4 0 11 4,44 0,11

Вода дистиллированная 30

3 5

Составитель О.Алексеева

Редактор О.(0рковецкая Техред A.Бабинец

Коррек тор Г. Реше т ник

Заказ 7720/42 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подп ис ное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

KCt темни- Насыкенный ческий раствор КС аминированный фракция .0 25+0,08hw

Песок кварцевый фракция (-0,25+

0,08)мм

КСЕ ð n

Х.Ч.фракция (-0,25+

0,08) мм

KCP технический амикированный фракция . (-0,25+

0, 08) lHM

Песок кварцевый фракция (-0,25+

0,08) мм

Средняя Стакдартобъемная ное отскорость клонение смачивания

1.0 м /с

Кофффнциент ва рнации, Я.