Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

НАСЫПНАЯ ПЛОТНОСТЬ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ

Першина С.В. 1 Белогубцев С.Ф. 1 Федоткин И.В. 1
1 ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет
1. Першина С.В. Весовое дозирование зернистых материалов: монграфия / С.В.Першина, А.В.Каталымов, В.Г.Однолько, В.Ф.Першин. - М.: Машиностроение, 2009.-260с.
2. Першин В.Ф. Расчет относительной плотности и координационного числа поли-дисперсного материала. 1.Плоская задача/ Порошковая металлургия. - 1990. №3. - С.9-14.
3. Першин В.Ф. Расчет относительной плотности и координационного числа полидисперсного материала. 2.Пространственная задача / Порошковая металлургия. - 1990. № 5. - С.14-18.
4. Патент 2424184 РФ, С1, МПК С01B 31/02. Реактор синтеза углеродных нанотрубок/ А.Г.Ткачев, В.Ф. Першин, С.В. Мищенко, В.Н. Артемов, М.А. Ткачев М.А, С.В. Першина, // 2011. Бюл. №20.
5. Першина С.В. К вопросу промышленного использования углеродных наноматериалов /
С.В. Першина, А.Г. Ткачев, А.И. Шершукова, В.Ф. Першин// Приборы, 2007. № 10, С.57-60. 6. Першин В.Ф. Переработка сыпучих материалов в машинах барабанного типа / В.Ф.Першин., С.В.Першина, В.Г.Однолько. - М.: Машиностроение, 2009.-220с.
7. Селиванов Ю.Т., Першин В.Ф. Расчет и проектирование циркуляционных смесителей сыпучих материалов без внутренних перемешивающих устройств // М.: Машиностроение-1, 2004. 119 с.

Введение

Различают несколько видов плотности сыпучих материалов [1]: истинная плотность (или просто плотность) – масса единицы объема частиц, не имеющих пор; кажущаяся плотность; объемная плотность; насыпная плотность (насыпной вес). Насыпная плотность существенно зависит от гранулометрического состава и упаковки частиц [2, 3].

Существует несколько методик определение насыпной плотности, которые учитывают особенности конкретных материалов. Поскольку углеродные наноматериалы стали использоваться в промышленности относительно недавно, практически нет исследований по экспериментальному определению для этих материалов насыпной плотности.

Цель настоящей работы заключается в экспериментальном определении насыпной плотности углеродных наноматериалов, которые производятся в промышленных мастабах ОАО «ЗАВКОМ» на реакторе разработанном совместно с учеными ТГТУ [4].

Методика экспериментального определения насыпной плотности

Для определения насыпной плотности зернистый материал насыпают в мерный сосуд,верхняя часть которого установлена с возможностью поворота. Поворачивают верхнюю часть на 180°. После поворота, открытая поверхность материала представляет собой плоскость, проходящую по верхней границе нижней (рабочей) части мерного сосуда. Сосуд с материалом взвешивают, и насыпную плотность ρн, г/см3, вычисляют по формуле:

 

где G2 – масса мерного сосуда с сыпучим материалом, г; G1 – масса мерного сосуда, г; V – объем нижней части мерного сосуда, см3.

Результаты и выводы

Результаты предварительных опытов показали, что насыпная плотность углеродных наноматериалов может существенно изменяться даже без видимых внешних воздействий на эти материалы. Так например, насыпная плотность «Таунит – М» через 5 минут после загрузки в мерный сосуд, без видимых воздействий, увеличивается не менеечем на 3%, а после непродолжительной виброобработки более чем на 10%. Конечные результаты представлены в табл.1. Мы засыпали материал в сосуд используя волюмометр Скотта и измеряли вес через 5 минут после загрузки. Данные результаты могут быть использованы при проектировании оборудования [5, 6, 7].

Таблица 1

Насыпная плотность углеродных наноматериалов

Материал

«Таунит»

«Таунит – М»

«Таунит – МД»

Насыпная плотность г/см3

0,4±0,1

0,04±0,01

0,04±0,01

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что процедура определения насыпной плотности углеродных наноматериалов должна быть максимально регламентирована, что позволит использовать справочные данные для практических расчетов оборудования для переработки, транспортировки и хранения этих материалов.

Работа выполнена в рамках государственной поддержки проектов по созданию высокотехнологичного производства, Постановление Правительства РФ щт 9 апреля 2010г. № 218 (Договор № 02.П25.31.0123 от 14 августа 2014 года)


Библиографическая ссылка

Першина С.В., Белогубцев С.Ф., Федоткин И.В. НАСЫПНАЯ ПЛОТНОСТЬ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-2. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12380 (дата обращения: 03.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674