Науковий вісник НГУ

Швидкість нагріву зернистих неорганічних матеріалів надвисокочастотним випромінюванням

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2020

Останнє оновлення: 10 травня 2020

Опубліковано: 10 травня 2020

Перегляди: 1920

Authors:

Л. І. Солоненко, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0003-2092-8044, Одеський національний політехнічний університет, м. Одеса, Україна

О. П. Білий, orcid.org/0000-0003-1234-5404, Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. І. Реп’ях, доктор технічних наук, orcid.org/0000-0003-0203-4135, Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. В. Кімстач, orcid.org/0000-0002-8993-201X, Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

К. І. Узлов, Доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0003-0744-9890, Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Мета. Визначення швидкості нагріву зернистих матеріалів неорганічного походження, що використовуються для виготовлення ливарних форм і стрижнів, у полі надвисокочастотного випромінювання, залежності швидкості нагріву матеріалів від величини їх відносної діелектричної проникності, встановлення впливу хімічного складу та структури неорганічних матеріалів на величину їх відносної діелектричної проникності.

Методика. Дослідження проводили на наважках випробовуваних матеріалів масою 200 г, що нагрівали надвисокочастотним випромінюванням із частотою 2,45 ГГц за номінальної потужності магнетрона 700 Вт. У числі випробовуваних матеріалів: силікат-брила (содова), рутил, електрокорунд нормальний, концентрат цирконовий, концентрат дистен-силіманітовий, шамот, пісок кварцовий, натрій хлористий, b-гіпс (Г4, затворений), a-гіпс (Г22, затворений).

Результати. За результатами зміни початкової температури наважок розрахували швидкість нагріву зернистих матеріалів неорганічного походження, величини їх відносної діелектричної проникності (e). Встановлено, що швидкість нагріву досліджених матеріалів промислової чистоти знаходиться в межах від 12 (для затвореного гіпсу марки Г22) до 122 °C/хв (для силікат-брили).

Наукова новизна. Уперше визначені величини діелектричної проникності твердих зернистих матеріалів-діелектриків промислової чистоти з величиною e ≤ 17. Встановлено, що швидкість їх нагріву прямо пропорційна величині e. При цьому, величина діелектричної проникності цих матеріалів залежить виключно від їх хімічного складу й може бути розрахована за правилом адитивності елементарних хімічних компонентів, що входять до їх складу.

Практична значимість. На основі отриманих даних рекомендовані матеріали, що придатні для виготовлення ливарного модельно-стрижневого оснащення, а також ливарних формувальних і стрижневих сумішей, які працюють, що сушать або структурують під дією надвисокочастотного випромінювання. Використання таких матеріалів дозволить знизити енергоємність виробництва литих деталей і підвищити його екологічну безпеку.

References.

1. Gaponenkov, I. A., & Fedorova, O. A. (2018). Spheres of use of the electromagnetic field of the microwave range in the modern world. Problemy regional’noy ekologii, 1, 120-126. ISSN 1728-323X.

2. Molodtsova, M. A., & Sevastianova, Yu. V. (2017). Opportunities and prospects for the use of microwave radiation in industry (review). Lesnoy zhurnal, 2, 173-187. https://doi.org/10.17238/.

3. Gyulmaliyev, E. A., Tretiakov, V. F., & Talyshinskiy, R. M. (2016). Chemical aspects of the development of microwave technology I. Opportunities and prospects for the use of microwave radiation. Istoriya i pedagogika yestestvoznaniya, (2), 59-68. ISSN 2226-2296.

4. Korolev, A. A., Tyurina, S. B., & Trishkaneva, M. V. (2019). Analysis of the use of microwave radiation in sterilization technologies for plant materials. Nauchnyy zhurnal NIU ITMO. Seriya “Protsessy i apparaty pishchevykh proizvodstv”, 3, 81-91. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2019-12-3-81-91.

5. Ivanova, A. P., Barsukova, S. A., Khalimendik, A. V., & Chumak, A. N. (2019). Analysis and prospects of research on the influence of microwave radiation on mortars and concrete. Nauka i progress transporta. Vestnik Dnepropetrovskogo natsionalnogo universiteta zheleznodorozhnogo transporta imeni akademika V. Lazaryana, 3, 121-129. ISSN 2307-3489.

6. Repyakh, S. I., & Andreyeva, A. V. (2015). Evaluation of the uniformity of heating graphite-containing molding sand and bodies with microwave radiation. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost, (2), 29-32. ISSN 2076-0507.

7. Korbanov, V. D., & Valter, A. I. (2018). Production of model equipment in foundry using additive technologies. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 10, 334-338. ISSN 2071-6168.

8. Saranin, L. G. (2018). Comparative evaluation of wood materials in the manufacture of foundry equipment. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 1, 16-20. ISSN 2071-6168.

9. Solonenko, L., Repyakh, S., Prokopovich, I., Sukhoi, K., & Dmytrenko, D. (2019). System analysis of modern areas of increasing environmental and sanitary hygienic safety of using cold hardening mixtures in foundry. Pratsí Odeskoho Polítekhníchnoho Universytetu, (1), 90-98. ISSN 2076-2429.

10. Komarenko, V. V., Nikichenkov, A. N., & Molokov, V. Yu. (2017). On the use of a microwave oven for determining soil moisture. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 11, 60-74. ISSN 2413-1830 (Scopus).

11. Pervunina, A. A. (2012). On the material composition of titanium zirconium placers of the Malyshevskyi deposit. Zbahachennia korysnykh kopalyn: Naukovo-tekhnichnyi Zbirnyk, 50(91), 52-55. ISSN 0135-2326.

12. Schoenfeld, C., Favretto, L., & Loechner, M. (2003). Microwave Synthesis Comes to the Academic Laboratory. American Laboratory, November.

• < Попередня
• Наступна >