Способ получения коллоидных растворов и эмульсий ферромагнитных материалов
Изобретение относится к области технологии получения феррожидкостей и позволяет повышать эффективность диспергирования коллоидных материалов при одновременном снижении энергоемкости процесса. Сущность способа заключается в том, что обрабатываемым бегущим магнитным полем частицам сообщают дополнительно круговое движение относительно вектора напряженности магнитного поля. Это позволяет значительно интенсифицировать процесс диспергирования ферромагнитных частиц, повысить эффективность воздействия магнитного поля и снизить энергоемкость процесса. Кроме того, это улучшает устойчивость коллоидного раствора или суспензии ферромагнитного материала. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680851/26 (22) 18.04.89 (46) 15,11.92. Бюл. М 42 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов при МГТУ им.
Н.Э.Баумана (72) В.П.Ступников и А.Е.Соколов (56) Авторское свидетельство СССР
t4 179283, кл. В 22 D 1/00, 1964, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ
РАСТВОРОВ И ЭМУЛЬСИЙ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится. к области технологии получения феррожидкостей.и
Изобретение относится к области технологии получения феррожидкостей.
Известен способ получения коллоидных растворов, включающий диспергирование коллоидных частиц в среде эа счет механического перемешивания(В.С.Ким, В.В.Скачков. Диспергирование и смешение.в процессах производства и переработки пластмасс. М., Химия, 1988, стр.50, (1)). Недостатком этого способа является значительная энергоемкость и недостаточная эффективность диспергирования.
Известен также способ получения коллоидных растворов ферромагнитных материалов, включающий воздействие движущегося магнитного поля на коллоидные частицы (А.с. СССР bh 117799228833, кл, В 22 О 1/00, (2)).
Недостаток этого способа — также недостаÄÄ5UÄ, 1775159 А1 позвопяет повышать эффективность диспергирования коллоидных материалов при одновременном снижении энергоемкости процесса. Сущность способа заключается в том, что обрабатываемым бегущим магнитным полем частицам сообщают дополнительно круговое движение относительно вектора напряженности магнитного поля, Это позволяет значительно интенсифицировать процесс диспергирования ферромагнитных частиц, повысить эффективность воздействия магнитного поля и снизить энергоемкость процесса, Кроме того, это улучшает устойчивость коллоидного раствора или суспенэии ферромагнитного материала. 1 ил. точная эффективность диспергирования частиц из ферромагнитных материалов.
Цель изобретения — повышение эффективности диспергирования коллоидных частиц ферромагнитных материалов при одновременном снижении энергоемкости и ооцесса.
Указанная цель достигается тем, что при обработке магнитным полем частиц ферромагнитного материала, им сообщают движение в окружном направлении относительно линии действия вектора напряженности магнитного поля.
Сопоставительный анализ с прототипом (2) позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа критерию изобретения "новизна", Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии
1775159 зом
30
50 технических решений са ходными существенными признаками, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решеНия критерию изобретения "существенные отличия".
Сущность заявленного способа заключается в следующем:
При Обработке коллоидных растворов и суспензий ферромагнитных материалов движущимся магнитным полем повышение степени дисперсности частиц достигается за счет взаимодействия внешнего магнитного поля с собственным магнитным полем крупных частиц, являющихся конгломератом более мелких ("элементарных") частиц, которые при этом разрушаются, Собственное магнитное поле каждого такого конгломерата складывается из магнитных полей
"элементарных" частиц, его составляющих.
Движущееся магнитное поле оказывает динамическое силовое воздействие на конгломераты, вызывая их распад на более мелкие, вплоть до отдельных частиц. При этом конгломераты стремятся расположиться вдоль направления силовых линий магнитного поля так, что силовое действие его на них становится минимальным. В результате дальнейшие циклы изменения поля дают более слабый эффект, причем он слабеет с каждым следующим циклом воздействия магнИтного поля. Дополнительное принудительное круговое движение частиц, которое может быть организовано любым известным способом не требующим существенных энергетических затрат, например, легкое механическое перемешивание ферромагнитных частиц, препятствует расположению их вдоль силовых линий магнитного поля за счет чего эффективность магнитной обработки значительно возрастает, т.к. направление действия магнитного импульса на частицу при этом все время изменяется.
Заявленный способ получения коллоидных растворов и суспензий ферромагнитных материалов может быть реализован, например, с помощью установки, представленной на чертеже.
Установка включает стакан 1, в котором находится среда 2, с частицами диспергируемого материала. Стакан 1 помещают в движущееся магнитное поле, создаваемое индуктором движущегося магнитного поля любой известной конструкции (на чертеже не показан), Установка также включает лопастную мешалку 3 небольшой мощности, организующей круговое движение ферромагнитных частиц относительно направления действия вектора напряженности магнитного поля.
Работает установка следующим обраПосле включения индуктора движущегося магнитного поля, приводится во вращение лопасти мешалки 3, организуя круговое движение диспергируемых частиц ферромагнитного материала, После окончания процесса диспергирования выключается индуктор, мешалка, а полученный коллоидный раствор или суспензию сливают. В стакан загружается новая порция компонентов.
Цикл повторяется.
Применение заявленного способа получения коллоидных растворов и суспензий ферромагнитных материалов позволяет значительно интенсифицировать процесс диспергиррвания частиц в растворе и за счет этого улучшить устойчивость коллоидного раствора или суспензии, а также снизить энергоемкость процесса диспергирова ния частиц ферромагнитного материала.
Данный способ испытывался а лабораторных условиях. Была проведена обработка партии ферропорошка gFezOa (масса 200 г) в соответствии с предложенным способом. При этом наблюдалось увеличение количества отдельных частиц
yFezOa до 50 по массе (у исходного порошка 2 — 5 ). При обработке у FezOa (масса
200 r) по способу-прототипу наблюдается увеличение количества отдельных частиц всего до 13-15 по массе. Время обработки в обоих случаях одинаково.
Проведенные данные говорят о большей эффективности предлагаемого способа, Формула изобретения
Способ получения коллоидных растворов и суспензий ферромагнитных материалов, включающий обработку частиц исходного материала в дисперсионной среде движущимся магнитным полем, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и повышения степени дисперсности частиц, им сообщают движение в окружном направлении относительно направления вектора напряженности магнитного поля, 1775159
Составитель А. Зайцев
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король
Редактор Н. Коляда
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 4007 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
