В.А. ПОЛУБОЯРОВ
МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
УДК 541.12(075.8)
П 53
Рецензенты:
д-р хим. наук, профессор, В.Д. Юматов;
д-р техн. наук, профессор, В.В. Ларичкин
П 53
Полубояров В.А. <...> Механохимические аппараты и методы оценки их эффективности : учеб. пособие / В.А. Полубояров. <...> Содержит теоретические и экспериментальные исследования механохимических процессов. <...> В используемых в этих технологиях мельницах (g – ускорение свободного падения) энергия вводится шарами в вещество с мощностью
не более 10 Вт/г (ускорения шаров не превышают 12g). <...> Разработанные в Институте химии твердого тела и механохимии
(ИХТТМ) СО РАН в середине 1980-х годов мельницы позволили достигнуть ускорений шаров до 60g и вводить шарами энергию с мощностью уже до 100 Вт/г [1]. <...> Механическая активация (МА) обладает тем преимуществом, что
позволяет проводить и смешение компонентов, и твердофазные реакции одновременно непосредственно в измельчительном барабане. <...> 4
Помимо интенсификации процессов твердофазного синтеза [2]
метод МО твердых тел используется для интенсификации процессов
спекания [5], для изменения каталитических свойств [6, 7, 8], а также
для ускорения процессов растворения, например, природных апатитов [9, 10]. <...> Эффективность МО твердых тел обусловлена как ускорением массопереноса, так и их активацией под действием МО, которая проявляется в том, что механическая энергия усваивается в твердых телах в
виде накопления различного типа дефектов: новой поверхности, точечных дефектов, дислокаций, образования новых фаз и т.д. <...> . Таким образом, МО твердых тел способствует химическому превращению веществ, так как накопление различных дефектов приводит к
изменению длин химических связей и, в конечном итоге, к изменению
их химических свойств. <...> .
Объектами исследования механохимии являются:
пути превращения механической энергии <...>
Механохимические_аппараты_и_методы_оценки_их_эффективности.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.А. ПОЛУБОЯРОВ
МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
Стр.1
УДК 541.12(075.8)
П 53
Рецензенты:
д-р хим. наук, профессор, В.Д. Юматов;
д-р техн. наук, профессор, В.В. Ларичкин
Полубояров В.А.
П 53
Механохимические аппараты и методы оценки их эффективности
: учеб. пособие / В.А. Полубояров. – Новосибирск :
Изд-во НГТУ, 2010. – 86 с.
ISBN 978-5-7782-1344-9
Работа посвящена методам оценки эффективности и выбору оптимальных
режимов работы механохимических аппаратов, используемых
в механохимии для создания новых материалов. Содержит теоретические
и экспериментальные исследования механохимических процессов.
Пособие включает в себя вопросы для самоконтроля усвоения знаний,
тематику лабораторных работ, а также темы для курсовых и дипломных
работ.
Издание подготовлено на кафедре инженерных проблем экологии
(ИПЭ) и предназначено для аудиторной и внеаудиторной самостоятельной
работы студентов, магистрантов и аспирантов, обучающихся
по направлению «Инженерная защита окружающей среды в топливно-энергетическом
комплексе», специальность 280202» дневного отделения.
УДК
541.12(075.8)
ISBN 978-5-7782-1344-9
2
© Полубояров В.А., 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .............................................................................................
1. Обзор различных подходов к решению проблемы в однокомпонентных
системах ......................................................................
2. Сравнение скоростей накопления дефектов в оксидах молибдена
и вольфрама ...........................................................................
3. Полуэмпирические модели, описывающие различные процессы,
происходящие при механической обработке ........................
3.1. Модель диспергации ..............................................................
3.2. Сравнение времени установления равновесия гранулометрического
состава в оксидах молибдена и вольфрама .........
3.3. Модель агрегации ..................................................................
3.4. Модель пристеночного движения шаров.............................
4. Оценка эффективности механохимических аппаратов в поликомпонентных
системах ................................................................
4.1. Использование модельной реакции, протекающей с изменением
оттенка цвета .......................................................
4.2. Использование модельной системы фенолфталеин– -Al2O3 ...
Заключение ..........................................................................................
Вопросы для самоконтроля ................................................................
Тематика курсовых и лабораторных работ ......................................
Библиографический список ..............................................................
4
6
17
22
24
36
42
55
61
65
71
76
78
79
81
3
Стр.3