Продуктов испарения

При образовании продуктов химического взаимодействия металла со средой (изнашивание при фреттипг-коррозии и окислительное) возникает коррозпонно-механическое изнашивание.

Ранее к третьему классу были отнесены системы, в которых реакция между упрочнителем и матрицей приводит к образованию слоя продуктов химического взаимодействия. Для композитов, изготовляемых диффузионной сваркой, реакция характеризуется коротким инкубационным периодом, в течение которого происходит-разрушение окисных пленок на поверхности каждого компонента. Напротив, в системах псевдопервого 'класса окисные пленки, по-видимому, достаточно стабильны, и их разрушение, делающее возможной реакцию, происходит лишь после продолжительной выдержки при повышенных температурах. Почти мгновенное разрушение пленок в системах третьего класса обеспечивает высокую однородность толщины зон взаимодействия, а спорадическое раз-рушение пленок в системах псевдопервого класса ведет к крайней неравномерности реакции вдоль волокна и толщины зоны-взаимодействия. Это различие в форме реакционной зоны влияет на закономерности обусловленного реакцией понижения прочности при продольном растяжении.

Существует интервал температур прессования, в котором понижение прочности борных волокон незначительно. Из сопоставления кривых на рис. 32следует,что понижение прочности композиций по мере повышения температуры прессования связано с разупрочнением волокон, которое обусловлено химическим взаимодействием. Особенно интенсивно это взаимодействие протекает при температурах выше 560° С. Пониженная прочность композиций, полученных при 480° С, обусловлена, по-видимому, недостаточно прочной связью между матрицей и волокном. Такая композиция работает как пучок параллельных волокон. Таким образом, для достижения максимальной прочности композиции в продольном направлении следует стремиться к созданию оптимальной связи: слишком прочная связь, обусловленная интенсивным химическим взаимодействием, нецелесообразна, так как при этом снижается прочность волокон; слабая механическая связь не обеспечивает надлежащей передачи касательных напряжений к волокнам. На поверхности вытравленных волокно бора обнаружен слой продуктов химического взаимодействия. На рис. 33 приведена серия микроструктур, полученных с помощью сканирующего микроскопа

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система: матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повышаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон.

Эти результаты согласуются с данными по определению концентрации продуктов химического превращения смазки и исследованию особенностей возникновения такого режима. Увеличение коэффициента обесцинкования, а соответственно, и скорости ионизации цинка обусловлено, по всей видимости, повышением концентрации активных продуктов превращения глицерина и интенсификацией процессов электрохимической коррозии на поверхностях трения в условиях ИП.

И, наконец, необходимо рассмотреть возможность образования паров самого углерода С, С2, С3 и т. д. Они могут образовываться как при сублимации поверхности графита, так и в результате диссоциации газообразных продуктов химического взаимодействия графита с кислородом и азотом. Обычно предполагают, что пары образуются только в результате сублимации (учет возможной диссоциации углеродсодержащих компонент в пограничном слое хотя и меняет существенно механизм выноса со стенки атомов и молекул углерода, однако мало влияет на суммарные параметры разрушения). Оценки констант равновесия в законах действующих масс показывают, что при температурах поверхности выше 2000 К и давлении, близком к атмосферному, помимо паров углерода, на стенке могут присутствовать СО, СО2 и CN, а также четыре 170 компоненты из внешнего потока О, О2, N, N2. На внешней границе по-

Как уже указывалась выше, при неполном сгорании природного газа в дымовых газах может содержаться 3, 4-бензпиран, являющийся канцерогенным веществом. Несмотря на слабую растворимость в воде, определенное количество его, по мнению органов санинспекции, все же может попасть в воду. Поэтому Главная саиитариая инспекция СССР л оставила в качестве условия применения контактных водонагревателей для горячего водоснабжения в жялых зданиях требование об отсутствии продуктов химического недожога в дымовых газах, контактирующих с водой.

Для гарантирования высокого качества воды следует предусматривать автоматическое выключение экономайзера (т. е. открытие шибера прямого хода) при содержании в дымовых газах на входе в экономайзер продуктов химического недожога. Импульсным прибором для автоматического выключения экономайзера может быть газоанализатор на СО + Н2, выпускаемый промышленностью.

На выходе из топки установлен золоуловитель лабиринтного типа из стальных неохлаждаемых балок. Под золоуловителем установлен бункер для сбора уловленных частиц, которые через пневмозатвор (I -клапан) возвращаются в топку котла. Верх конвективной шахты котла футерован, где происходит догорание продуктов химического недожога. Далее в конвективной шахте по ходу газов расположены последовательно вторая ступень пароперегревателя, первая ступень пароперегревателя, экономайзер, мультициклон. Воздухоподогреватель установлен перед дымососом. Система подачи и удаления материала слоя (песок) показана на рис. 5.42.

Уменьшение доли первичного воздуха с 20 до 12% привело к увеличению содержания продуктов химического недожога в приосевой области, причем централь-пая зона ах<1 в отдельных случаях достигала выходного сечения. Хотя при этом потеря с химическим недожогом на выходе из циклона несколько увеличилась, однако экономичность работы установки в целом повысилась.

Принципиально изменился характер полей концентраций газа в циклоне и распределение тепловых потерь при увеличении длины за счет установки дополнительной обечайки между сопловой коробкой и передним днищем (поля скоростей в этом случае не снимались). При этом отношение длины циклона к диаметру увеличилось до 1,5. В этом случае в большей части объема циклона, за исключением областей, прилежащих к вводу воздуха, и периферийных областей в конце циклона (сечение //), наблюдалось пониженное содержание кислорода и значительное количество продуктов химического недожога (рис. 6). У переднего днища в центре и на периферии циклона образовалась мощная зона с аж<1. Центральная зона с ад;<1 достигала выходного сопла, в приосевой области которого содержание кислорода составляло всего около 1%, содержание СО — до 5%, Н2 — до 1%. На выходе из циклона, в отличие от режимов, обследованных на камере обычной длины, основную долю тепловых потерь составлял химический недожог. За циклоном же, как и в рассмотренных ранее режимах, продукты химического недожога практически отсутствовали.

Данная технология изготовления керамических стержней обладает следующими недостатками. Стержни оказываются либо рыхлыми, либо деформированными в процессе литья, что нарушает требуемую геометрию лопаток. Она приемлема только для литья полых лопаток простой конфигурации (см. рис. 113, б). Получать полые лопатки с минимальными отверстиями 0 = 0,5—1,0 мм и глубокими пазами с длиной пера 100 - 120 мм практически невозможно. При изготовлении стержней соотношения между диаметром и длиной отверстия, а также глубина пазов и других полостей должны быть такими, чтобы обеспечить получение качественной керамической формы. При нанесении слоя оболочки глубокие и узкие части моделей с трудом заполняются суспензией и полученный слой практически невозможно обсыпать огнеупорным материалом. Суспензия, скопившаяся в отверстиях и пазах, отверждается очень долго из-за трудности удаления продуктов испарения.

при этом 3—4 мин, что примерно равно времени скрайбирования на установке «Квантроникс-601». Рез имеет малую ширину и весьма ровный и чистый край, свободный от продуктов испарения. Общий вид ИС с линией скрайбирования, полученной излучением азотного лазера, представлен на рис. 105.

У стеклообразных материалов суммарный тепловой эффект поверхностных процессов меняется относительно слабо. Так, для кварцевого стекла можно принять AQ№«11000 кДж/кг. Напротив, доля продуктов испарения Г в зависимости от интенсивности подвода тепла, а точнее, этальпии заторможенного потока 1е возрастает от 0 до величин, близ-

ших температурах поверхности Tw является или становится активным по отношению к углероду, то скорость уноса углерода будет относительно высока уже в режиме взаимодействия, близком к диффузионному. При увеличении температуры скорость уноса массы, как и при обтекании инертным газом, определяется лишь отношением молекулярных масс набегающего газа и продуктов испарения, т. е. соотношениями равновесной сублимации (см. гл. 6).

Величины теплового потока qw и трения iw на поверхности движущейся пленки расплава принимаются такими же, как и на аналогичной неподвижной поверхности с учетом поправки на вдув продуктов испарения. Толщина пленки расплава даже столь вязких материалов, как расплавленное кварцевое стекло, значительно меньше размеров тела, поэтому к системе уравнений, описывающих течение расплава в окрестности точки торможения, можно применить все обычные допущения ламинарного пограничного слоя: пренебречь градиентом давления по толщине пленки и т. д. Плотность расплава практически не зависит от температуры, следовательно, течение можно считать несжимаемым. По сравнению с изменением вязкости внутри пленки расплава предполагают, что теплопроводность и теплоемкость постоянны.

где Ow — массовая скорость испарения (см. гл. 6); AQ№ — суммарный тепловой эффект испарения; Е — интегральная степень черноты разрушающейся поверхности; а — постоянная Стефана — Больцмана; (1е— —1Ш) —перепад энтальпии в пограничном слое; (a/cp)w—коэффициент конвективного теплообмена, учитывающий вдув продуктов испарения; QR — внешний лучистый тепловой поток; тю — сила аэродинамического трения.

Видно, что уравнение (8-13) приобретает форму простейшего уравнения для скорости сублимации (8-14), если в последнем под произведением парциального давления на молекулярную массу сублимирующей компоненты понимать аналогичное произведение для «пара» — уравнение (8-16). Это весьма важное для практики обобщение соотношения для скорости испарения на случай химического взаимодействия продуктов испарения друг с другом. Можно показать, что указанное обобще- \ут

где ДУ— разность энтальпий продуктов испарения и жидкости:

хром, марганец, титан. Состав вещества островков-капель в процентном отношении содержащихся в них элементов характеризуются следующими данными (в скобках приведено процентное содержание элементов в исходном образце нержавеющей стали): Fe — 60,78 (70,45); Сг - 15,82 (17,96); Ni - 9,45 (9,52); Мп - 11,09 (1,53); Ti — 2,86 (0,540). Сравнение этих данных с данными количественного микроанализа позволяет заключить, что состав продуктов испарения отличается от исходного повышенным содержанием титана и марганца и несколько большим содержанием хрома и железа. На этой стадии эрозии анода и запыления катода его продуктами эмиссионная способность последнего практически не меняется, сохраняя при этом свою высокую временную стабильность. По мере дальнейшего напыления анодного вещества происходит укрупнение капель до размеров в несколько десятков мкм и появление связующих мостиков между ними. При этом наблюдается заметное уменьшение автоэмиссионного

Сварочная ванна (рис. 124) имеет характерную форму, вытянутую в направлении сварки. В головной части ванны расположен канал (кратер) 3. Это область наиболее яркого свечения. На передней стенке канала существует слой расплавленного металла, испытывающий постоянные возмущения. Здесь наблюдается характерное искривление передней стенки в виде ступеньки, которая периодически перемещается по высоте канала. Удаление расплавленного металла с передней стенки осуществляется при перемещении ступеньки сверху вниз. Перенос расплавленного металла из головной части ванны в хвостовую происходит по боковым стенкам в горизонтальном направлении. В хвостовой части ванны 4 расплавленный металл заверяющимися потоками поднимается вверх и частично выносится на поверхность сварочной ванны. При образовании канала 3 над поверхностью металла появляется светящийся факел 2, состоящий из продуктов испарения, мелких выбрасываемых из ванны капель металла и из частиц конденсированного пара. При значительной скорости сварки