Перспективы получения мелкодисперсных порошков с помощью импульсного …
7
Таблица 1
Усредненные физические свойства материалов
Материал
Плотность,
кг/м
3
Скорость
звука, м/с
Предел прочности
на растяжение, МПа
Стекло (оконное)
2 550
5 500 35…100 (среднее значение 65) [15]
Кварц
2 650
5 700 210 [16]
Гранит
2 600
3 950 14…25 (среднее значение 19,5) [14][16]
Корунд
4 000
5 000 2 600 [16]
Таблица 2
Расчетное минимальное давление, обеспечивающее
дробление материалов, и ожидаемая дисперсность продукта
при различных давлениях на фронте ударной волны
Материал
0min
,
р
МПа
Размер частицы, подвергающейся разрушению, мкм,
при времени разряда 200 нс и давлении на фронте
пришедшей волны
0
,
р
МПа
0
р
10
4
10
3
500
200
100
50
Стекло
(оконное)
45
118
120
143
170
260
440 1 340
Кварц
140
114
122
200
300
810
–
–
Гранит
15
116
117
122
128
147
180
260
Корунд
1 620
76
164
–
–
–
–
–
При сравнительно небольших давлениях достижимая дисперс-
ность зависит в основном от предела прочности материала на растя-
жение. Однако даже при неограниченном росте давления размер ча-
стиц не может быть меньше некоторого предельного значения поряд-
ка нескольких десятков микрометров.
Эффективность откольного разрушения может несколько увели-
читься при наличии пузырьков воздуха на частице. Оценим, как из-
менится давление в повторно отраженной волне по сравнению с гра-
ницей материал–вода на примере оконного стекла:
2отр.воздух
в в м м
2отр
в в м м
1000 1500 2550 6790 1,19.
2550 6790 1000 1500
р
с
с
р
с
с
Дополнительным источником ударно-волнового воздействия на
материал являются колебания парогазовой полости, оставшейся по-
сле разряда. В зависимости от интенсивности разряда давление во
второй волне может быть как меньше, так и значительно превышать
давление в первой волне. Это подтверждается экспериментами [18] и
численным расчетом.
