Способ определения удельной поверхности дисперсных материалов

 

Применение: изобретение может быть применено для определения структурно-механических характеристик при получении или переработке дисперсных материалов. Сущность способа заключается в том, что дисперсный материал помещают в кювету, подпрессовывают плунжером, имеющим одинаковую с дном кюветы перфорацию дна. Прокачивают воздух через дно плунжера , дисперсный материал и дно кюветы. Измеряют при этом расход воздуха, после чего удаляют плунжер, вновь прокачивают воздух , измеряя его расход, и определяют расход воздуха через собственно дисперсный (1 1 1 материал по формуле Q Q- - Qгде Qi - расход воздуха в системе с плунжером; Q2 - расход воздуха без плунжера. По полученному значению судят о величине удельной поверхности дисперсного материала . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4715631/25 (22) 10.08.89 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (72) В.А. Евстафьев, Г.Ф. Кудрявцев и А.И.Семин (56) Ходаков С,Г, Основные методы дисперсионного анализа порошков. M., Стройиздат, 1986, с.122-126.

Прибор для определения удельной по. верхности порошков — УПВ-1, инструкция по эксплуатации. НПО "ПОЛИТОН" АН

СССР, с.9-10. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Применение; изобретение может быть примененодля определения структурно-меИзобретение относится к определению структурно-механических свойств порошков, а более конкретно- к способам оценки удельной поверхности дисперсных материалов.

Цель изобретения — повышение достоверности получаемых результатов.

Для достижения поставленной цели по предлагаемому способу определения удельной поверхности дисперсных материалов, заключающемуся в том,.что пробу порошка помещают на перфорированную подложку кюветы; подпрессовывают порошок плун=,, Ж, 1805340 Al ханических характеристик при получении или переработке дисперсных материалов.

Сущность способа заключается в том, что дисперсный материал помещают в кювету, подпрессовывают плунжером, имеющим одинаковую с дном кюветы перфорацию дна. Прокачивают воздух через дно плунжера, дисперсный материал и дно кюветы. Измеряют при этом расход воздуха, после чего удаляют плунжер, вновь прокачивают воздух, измеряя его расход, и определяют расход воздуха через собственно дисперсный

2 1 .1 материал по формуле Q = — ——

02 01 где Q< — расход воздуха в системе с плунжером; Q2 — расход воздуха без плунжера. По полученному значению судят о величине удельной поверхности дисперсного материала. 3 ил. жером, имеющим перфорированное дно, прокачивают воздух через дно плунжера, порошок и подложку кюветы и определяют удельную поверхность порошка в зависимости от расхода воздуха, порошок подпрессовывают плунжером, имеющим одинаковую с подложкой кюветы перфорацию, после за- . мера расхода воздуха через дно плунжера, порошок и подложку кюветы плун>кер удаляют, прокачивают воздух через порошок и подложку кюветы, замеряя при этом расход воздуха, а расход воздуха .через порошок . определяют по формуле

1805340

Q=

5 где 01 — расход воздуха через дно плунжера, порошок и подложку кюветы;

Q2 — расход воздуха через порошок и подложку кюветы. В общем случае расход О1 фильтрующе- 10 гося через испытательную кювету, заполйенную исследуемым порошком, определяется величиной, вычисляемой по формуле

ЛР

R1 + R2 + R3 где Л P — перепад давления на кювете;

R1 — гидравлическое сопротивление 20 собственно слоя порошка;

Rz — гидравлическое сопротивление верхнего ограничивающего элемента (воэдухопроницаемая прокладка и перфорированное дно плунжера); 25

Йз — гидравлическое сопротивление нижнего ограничивающего элемента(воздухопроницаемая прокладка и перфорированное дно кюветы).

Учитывая, что R = йз, воздухопроница" 30 емость собственно слоя порошка пр, перепаде давления Л P на кювете будет определяться расходом О, Таким образом, использование плунжера с перфорацией дна, идентичной перфо- 35 рации подложки кюветы, и повторная прокачка воздуха согласно заявляемого способа дает возможность исключить погрешности измерения воэдухопроницаемости слоя исследуемого порошка, вносимые 40 конструктивными элементами испытательной кюветы.

Использование этого способа позволяет повысить степен ь достоверности получа емых результатов за счет определения 45 расхода воздуха именно через порошок, исключив сопротивление дна плунжера и подложки кюветы, На фиг.1 показана испытательная кювета с пробой порошка и плунжером; на фиг,2 50 — испытательная кювета с удаленным плунжером; на фиг.3 — схема установки по определению удельной поверхности дисперсных материалов (порошков).

Кювета выполнена в виде корпуса 1 (фиг,1 и 2) с продольным цилиндрическим отверстием, в которое до уступа впрессована металлическая, перфорированная по всей поверхности подложка 2. В рабочем состоянии прибора на подложку 2 помещается прокладка 3 из фильтровальной бумаги, на которую засыпается исследуемый порошок 4. Такая же прокладка 5 размещена между порошком 4 и напрессованным на корпус 6 плунжера 7, дно которого имеет ту же перфорацию, что и подложка 2 кюветы.

Плунжер имеет осевое отверстие 8, сообщающее слой порошка 4 с атмосферой, и уплотнение 9. В нижней части корпуса 1 кюветы расположено отверстие 10 для подсоединения исгочника разрежения. Для измерения высоты слоя порошка 4 корпус 1 кюветы и плунжера 6 снабжены шкалой 11 и нониусом 12. Выполненная подобным образом кювета 1 подключается к установке, схема которой изображена на фиг,3, На корпусе 1 кюветы закреплена шкала 11, вдоль которой перемещается нониус 12,.установленный на плунжере 6, Внутренняя полость кюветы 1 сообщается с источником 13 разрежения (сосуд Бойля-Мариотта) и с жидкостным манометром 14 посредством соединительных трубок 15. Манометр- 14 снабжен шкалой 16, а под краном 17 сосуда

13 установлена мерная емкость 18.

Способ осуществляется следующим образом..

Навеску исследуемого порошка 4 поме щают в кювету 1 с использованием прокладок 3 и 5 иэ фильтровальной бумаги.

Плунжером 6 подпрессовывают пробу 4 и с. помощью шкалы 11 и нониуса 12 регистрируют высоту слоя порошка 4, К отверстию 10 кюветы 1 подают разрежение Л р и замеряют расход Q> воздуха через пробу с введенным в кювету плун>кером 6, Затем, удалив плунжер 6 и подложку

5 из кюветы 1, замеряют расход Qz, Учитывая идентичность геометрии перфорации подложки 2 и стакана 7, что делает при наличии уплотнения 9 их сопротивления воздушному потоку равными, имеется возможность определить расход воздуха собственно слоя исследуемого порошка 4 по формуле

Расходы Qi и Ог воздуха определяют количеством жидкости, истекшей из крана

17(фиг.3) за единицу времени соответственно через кювету с плунжером и беэ него, Дальнейшие вычисления производят по общепринятой методике.

Таким образом, предложенный способ, обеспечивает повышение точности измерения параметров фильтрации за счет исключения погрешностей, вносимых подложкой

1805340.Q -=

7 и дном испытательной кюветы 1, что приводит к повышению точности определений удельной поверхности порошков по иэ воэдухопроницаемости. Использование предложенного способа наиболее эффективно при анализе крупнодисперсных порошков, Формула изобретения

Способ определения удельной поверхности дисперсных материалов, заключающийся в прокачке воздуха через кювету с перфорированным дном и последовательно уложенные на него прокладку иэ фильтровальной бумаги и слой исследуемого материала, подпрессованного плунжером, причем по параметрам фильтрации судят об удельной поверхности этого материала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности получаемых результатов, прокачку предварительно осуществляют с введенным в кювету плунжером, имеющим

5 дно с перфорацией, идентичной перфорации дна кюветы, а удельную поверхность материала пробы определяют с учетом величины Qрасхода воздуха,,рассчитанной по формуле

10 где О1 — расход воздуха с введенным в кювету плунжером;

02 — расход воздуха без плунжера.

1805340

/ а

I ю г

Фиг.3

Составитель Г.Кудрявцев

Техред M.Ìîðãåíòaë Корректор П.Герещи

Редактор Л Народная г1поизг г лственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 936 Тираж Подписное

BI 1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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