Получение керамики на основе ультрадисперсных порошков

В работе /14/ обнаружили, что уменьшение начальной плотности приводит к возрастанию тепловой составляющей энергии ударного сжатия и увеличению времени теплового воздействия, что приводит к укрупнению частиц. При значениях начальной плотности выше 60 % значительного укрупнения не происходит.

Существенные отличия в микроструктуре были выявлены авторами работы /14/ при сравнении компактов из дисперсных порошков, отличающихся фазовым составом. При прессовании сохраняется размер исходных частиц. Компакт представляет собой плотноуложенные частицы и материал границ, прошедший через жидкую фазу, который является естественным барьером укрупнению. Микроструктура компакта однородная, в отличие от прессовок из , для которых характерно наличие локальных областей укрупнения. При использовании в качестве ВВ ТЭН авторами /14/ получены компакты с максимальными значениями плотности и микротвердости ( = 3,72 г/см, НV = 15,1 ГПа). Однако в объеме прессовки имелись трещины. Было установлено, что значительных изменений фазового состава исходного порошка () после компактирования не происходит, появляется незначительное количество -фазы, наблюдается увеличение аморфного фона /14/. Последнее является следствием гетерогенного разогрева частиц при ударно-волновом сжатии. Быстрый отвод тепла в относительно «холодный» объем частиц приводит к аморфизации.

Таким образом, после анализа литературных данных были сделаны следующие выводы: для получения качественного компакта необходимым условием является высокая начальная плотность (выше 60 % от теоретической). Предпочтительным является использование слабобризантных ВВ, а в качестве исходных материалов более «вязких» фаз оксида (), что способствует формированию однородной, без трещин структуры компакта.

2.2.2 Режимы спекания (линейный и ступенчатый

Большое влияние на свойства спеченной керамики оказывает режим спекания (линейный или ступенчатый). При линейном режиме спекания происходит постепенный нагрев образца до заданной температуры. При ступенчатом - образец нагревается до заданной температуры, но при некоторых промежуточных температурах его выдерживают в течении определенного времени. В работе /13/ применение ступенчатого нагрева бимодальной корундовой керамики обосновано тем, что на разных стадиях спекания (при определенных температурах) проявляются различия в механизмах массопереноса у крупных и ультрадисперсных частиц. Выдержка образца при этой температуре позволяет в значительной степени завершить процессы спекания по разным механизмам массопереноса, в результате повышается качество керамики. Это температуры, соответствующие механизму зернограничного проскальзывания (980 - 1000 ?С), доуплотнения за счет фазового перехода (1160 - 1190 ?С) и модификаций в .

Керамика, полученная авторами /13/ по режиму ступенчатого спекания, обладает более однородной мелкозернистой структурой, высокой плотностью, в то время как керамика, полученная из той же смеси спеканием с линейной зависимостью кривой нагрева имеет более низкие характеристики. При ступенчатом нагреве полностью устранить процессы рекристаллизации все-таки не удается. Линейный нагрев со скоростью близкой к ступенчатому нагреву приводит к интенсивной рекристаллизации зерен, сформировавшихся из УДП и, как следствие, снижению механических характеристик. Спекание с более высокой скоростью нагрева также не обеспечивает высоких механических характеристик, поскольку в этом случае одновременно действуют различные механизмы массопереноса, что приводит к разрыву связей между частицами разных фракций и неустранимой в последствии локальной неоднородностью и дефектностью фрагментов структуры. В случае высокой скорости нагрева, когда процесс образования зерен из частиц УДП не успел закончиться и начался процесс контактного взаимодействия между частицами различных фракций, появляется внутренняя пористость зерен из частиц УДП.

2.2.3 Свойства бимодальной корундовой керамики

В работе /13/ получена корундовая керамика с бимодальным распределением частиц по размерам. В качестве крупной фракции использовались порошки оксида алюминия Р172SВ d = 0,52 мкм, форма частиц пластинчатая и «Оксидал - ГМ» d = 2 - 3 мкм, форма частиц губчатая. В качестве мелкой фракции использовались порошки оксида алюминия взрывного синтеза различной фазовой модификации , d ~ 90 нм, форма частиц сферическая; , d = 77 нм, форма частиц сферическая. Порошки смешивались в сухую в барабанных смесителях периодического действия в течение 4 - 10 часов. Прессовались в жесткой цилиндрической матрице без пластификатора при удельном давлении 200 МПа в образцы типа таблеток. Содержание УДП в смесях варьировалось от 0 до 100 % масс. Спекались образцы традиционным для керамики методом - линейный нагрев до температуры 1600 ?С, а также поэтапным ступенчатым спеканием.

Исходным и необходимым условием получения плотной керамики из смесей с бимодальным распределением частиц по размерам является максимально плотная упаковка частиц разного размера в прессовке. Изменение размеров частиц крупной и мелкой фракций, естественно, будет приводить к изменению областей оптимальных добавок УДП в составе смеси. Авторами /13/ был поведен расчет плотности упаковки керамики с бимодальным распределением частиц по размерам. Теоретический расчет подтвердился на практике. Кривые зависимости различных параметров от содержания дисперсной добавки имеют ярко выраженные экстремумы в диапазонах 5 - 10% масс. и 25 - 30 % масс.

Наиболее высокие физико-механические характеристики керамики в рабате /13/ были получены по режиму ступенчатого нагрева из бимодальной смеси со следующим составом: 30 % мелкой фракции; 5 - 10 % мелкой фракции. У первого состава (30 %), физико-механические характеристики очень высокие, микротвердость и размер зерна резко отличаются от соседних значений, что дает основание сомневаться в их истинности. Некоторые свойства второго состава приведены в таблице 2.1.

В работе /14/ тоже была получена корундовая керамика с бимодальным распределением частиц по размерам. В качестве исходных материалов использовались порошок марки Р172SВ (d = 0,5 мкм) и наноразмерные порошки оксида алюминия различного фазового состава (, -модификаций). Исходные материалы помещались в медные цилиндрические ампулы и механически подпрессовывались. С целью частичного удаления адсорбированных газов и воды порошки отжигались в открытых ампулах при температуре 600 ?С. Затем проводили взрывное прессование. В качестве ВВ использовали аммонит 6ЖВ и ТЭН. После подрыва медь стравливали азотной кислотой. Спекание проводили ступенчато в микроволновой печи. Ниже на рисунке 2.1 представлены кривые зависимости плтности и микротвердости /14/ от содержания дисперсной добавки. Оптимальным, с точки зрения физико-механических свойств, авторы посчитали следующий состав: 10 % мелкой фракции, остальное - крупная (таблица 2.1).

Рисунок 2.1 - Зависимость свойств керамики от состава

Таблица 2.1 - Физико-механические свойства бимодальной корундовой керамики

Свойства	Содержание мелкой фракции, %	Образцы, полученные холодным прессованием	Образцы, полученные взрывным прессованием и микроволновым спеканием
		Линейное спекеание	Ступенчатое спекание
Размер зерна d, мкм	0 5 10	11 9 9	5 6 6	5 - 7
Плотность , г/см	0 5 10	3,78 3,79 3,79	3,65 3,78 3,72	3,82 - 3,91
Предел прочности при изгибе ,МПа	0 5 10	---	---	350 - 400
Твердость по Виккерсу HV, ГПа	0 5 10	12,54 13,66 12,16	8,8 9,26 11,04	19,70 16,61 18,54
Трещиностойкость К, МПа•м	0 5 10	3,81 3,72 3,68	3,33 3,2 3,72	4,62 4,56 5,59
Модуль Юнга Е, ГПа	0 5 10	-	-	З60 - 370
Коэффициент Пуассона	0 5 10	-	-	0,23 - 0,26

3. Исходные материалы для получения корундовой керамики, дисперсноупрочненной допированным хромом оксидом алюминия

3.1 Порошковые продукты

В качестве исходных материалов для производства корундовой керамики применяют главным образом безводные формы оксида алюминия, выпускаемые промышленностью в виде технического глинозема и белого электроплавленного корунда /5/. Безводный оксид алюминия имеет несколько кристаллических модификаций.

Использование флотационного отхода глиноземного производства в качестве исходного материала делает производство керамики экономически выгодным.

В таблицах 3.1 и 3.2 приведена характеристика порошка глинозема, используемого в данной работе для получения керамики.

Таблица 3.1 - Фазовый состав порошка глиноземного производства

Вид отхода	Потери при прокаливании, %	Фазовый состав
Флотационный	9,8	Основной состав: аморфное вещество Следы: кристаллов ; ;

Таблица 3.2 - Гранулометрический состав порошка

Диапазон размеров частиц, мкм
1,5	2,0	3,0	4,0	6,0	8,0	12	16	24	32	48	64
Содержание частиц с размерами мельче указанных, %
11	16.1	24,3	35,2	66,3	76,8	91,5	96,0	99,4	99,4	99,4	100
Медианный диаметр 5,2 мкм

3.2 Ультрадисперсный допированный хромом оксид алюминия взрывного синтеза

3.2.1 Метод получения

Взрывной синтез допированного хромом ультрадисперсного оксида алюминия проводился в герметичной взрывной камере в атмосфере воздуха при нормальном давлении. Экспериментальная сборка (рисунок 3.1) представляла собой два коаксиальных картонных цилиндра диаметром 55 мм и 15 мм. Внутренний цилиндр заполнялся слегка подтрамбованным ВВ (ТЭН), его окружал слой смеси алюминиевой пудры ПАП-1 насыпной плотности с= 0, 35 г/см³ с измельченным бихроматом аммония (). Заряд инициировали с торца электродетонатором.

Происходил разогрев и метание слоя смеси в кислородсодержащую атмосферу взрывной камеры, сопровождающееся быстрым охлаждением синтезируемого материала. Полученный в результате порошок содержит ультрадисперсную фракцию со средним размером частиц менее 100 нм и крупную - более микрона. При наличии кислорода в камере происходит окисление алюминия с выделением большого количества тепла. В результате такого нагрева частиц металла происходит разрыв покрывающей их оболочки оксида с последующим сгоранием алюминия в паровой фазе. /15/.

Алюминиевая пудра является наиболее подходящим исходным материалом для взрывного синтеза ультрадисперсного /16, 17/. Средний размер частицы алюминиевой пудры ПАП -1 равен 10,6 x 6,4 x 1мкм. Малость одного из размеров обеспечивает равномерный прогрев частицы за время ударного сжатия. Чешуйчатая форма частиц позволяет создавать среду с высокой начальной пористостью, что способствует реализации во фронте ударной волны высоких температур.

Выбор бихромата аммония в качестве допирующей добавки обусловлен тем, что при нагревании до 200 ^?С это соединение энергично сгорает, образуя молекулы окиси хрома /3/.

В результате образуются мелкодисперсные частицы . При ударном сжатии и последующем разлете продуктов детонации ионы хрома не внедряются в кристаллическую решетку оксида алюминия (т. е. образования твердого раствора на происходит). Они осаждаются на поверхности частиц оксида алюминия, что подтверждено данными ЭПР.

1 - электродетонатор, 2 - заряд ВВ, 3 - смесь алюминиевой пудры с бихроматом аммония

Рисунок 3.1 - Экспериментальная сборка

Масса исходного металла во всех экспериментах составляла 30 г. При этом количество кислорода в объеме взрывной камеры более чем в полтора раза превышало необходимое для полного окисления алюминия.

Было синтезировано пять образцов с различным содержанием хрома. Масса бихромата аммония в исходной смеси составляла:

№1 - 0,5 г; №2 - 1 г; №3 - 3 г; №4 - 4 г; №5 - 5 г.

В случае предполагаемого равномерного распределения хрома в синтезируемом порошке при максимально возможном замещении концентрация хрома составила бы (в весовых %):

№1 - 0,29 %; №2 - 0,59 %; №3 - 1,74%; №4 - 2,3 %; №5 - 2,8 %.

3.2.2 Размерные характеристики, фазовый состав и содержание хрома в порошках разной дисперсности

Для выявления зависимости фазового состава и других характеристик от размера частиц порошка, водная суспензия последнего была обработана ультразвуком. Затем синтезированный порошок был разделен центрифугированием на три фракции различной степени дисперсности: крупную, среднюю, мелкую.

Измерение диаметров частиц проводилось в работе /18/ по снимкам, сделанным на электронном микроскопе. Для определения среднечисленного размера частиц были исследованы 16 микрофотографий, общее число частиц - 5000. Пример электронной микрофотографии приведен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Микроэлектронная фотография ультрадисперсного порошка оксида алюминия, допированного ионами хрома, увеличение 50000

Последующая обработка результатов проводилась статистическими методами. В результате построена гистограмма и подобрана аппроксимирующая функция

,

где - медиана распределения, представляющая собой такой размер частиц, по которому вся масса материала делится на две равные доли, т.е. масса всех частиц мельче , так же как и масса всех частиц крупнее составляет 50% общей массы материала;

- среднеквадратичное отклонение логарифмов размеров от их среднего значения.

Характер распределения частиц по размерам во всех экспериментах логарифмически нормальный.

В результате были получены следующие размерные характеристики: среднечисленный размер 0.08 мкм, дисперсия 1.8. Это вполне согласуется с литературными данными для оксида алюминия детонационного синтеза без допирующих добавок. На рисунке 3.3 приведено типичное распределение по размерам ультрадисперсных частиц оксида алюминия.

Рисунок 3.3 - Распределение по размерам частиц оксида алюминия , допированного хромом

Средний размер частиц, определенный по электронно-микроскопическим фотографиям, составил:

- в крупной фракции - 0,12 мкм;

- в средней фракции - 0,10 мкм;

- в мелкой фракции - 0,07 мкм.

Количество крупной, легко осаждаемой фракции составило 20 %. Часть ее составляют бесформенные оплавленные частицы, которые представляют собой агломераты из более мелких частиц. После сушки цвет крупной фракции порошка - розовый. Мелкая фракция имеет после сушки зеленоватый оттенок.

Известно, что вид функции распределения взаимосвязан с механизмом образования и методом получения частиц. Если в росте частиц определяющую роль играют процессы коалесценции, их распределение по размерам имеет логарифмически нормальный характер /18/. Исходя из приведенного на рисунке распределения синтезированного порошка по размерам, можно сделать вывод, что процессы коалесценции доминировали при синтезе ультрадисперсного оксида.

Содержание хрома определялось методом НАА. Для одного из серии образцов содержание хрома оказалось равным:

- в крупной фракции - 0,71 %;

- в средней фракции - 0,60 %;

- в мелкой фракции - 0,0087 %.

Исследование фазового состава полученного порошка показало, что он состоит из трех модификаций оксида алюминия: , , . Относительное содержание в порошке той или иной фазы определяли по нормированной величине амплитуды максимального пика . Результаты анализа фазового состава для фракций разной дисперсности одного из образцов (синтезированного при максимальном содержании бихромата аммония в исходной смеси) приведены в таблице 3.3. Видно, что в крупной фракции содержится преимущественно -фаза, в средней - -фаза, в мелкой - -фаза. Содержание -фазы в средней и мелкой фракциях незначительно.

Таблица 3.3 - Фазовый состав образца с максимальным содержанием бихромата аммония в исходной смеси

Фракция	Относительное содержание фазы
Крупная	0,50	0,25	0,25
Средняя	0,05	0,65	0,30
Мелкая	0,05	0,35	0,60

В качестве модифицирующей добавки использовали среднюю фракцию.

3.2.3 Влияние хрома на свойства оксида алюминия

Анализ литературы /19 - 22/ показал, что наличие добавки оксида хрома в корундовой керамике приводит к заметному увеличению твердости, прочности, замедлению рекристаллизационных процессов. На основании данных /23, 24/ проведено сравнение различных свойств монокристаллов чистого оксида алюминия (корунда) и оксида алюминия, содержащего ионы хрома (рубина). Результаты сравнения приведены в таблице 3.4 и 3.5.

Таблица 3.4 -Свойства рубина и корунда

Свойство	Вещество
	Корунд	Рубин
Химический состав		(от сотых долей до 2 %)
Температура плавления, ?С	2046,5	2020 - 2040
Плотность, г/см	3,97	3,92
Твердость по минералогической шкале Моосса, у. е.	9	9

Таблица 3.5- Микротвердость рубина и корунда

Корунд	Рубин
Микротвердость, МПа	Нагрузка, Р•10 Н	Примечание	Микротвердость, МПа	Нагрузка, Р•10 Н	Примечание
20153,4-21487,1 20447,6-20202,4 19614,0-21575,4 21575,40 196025,60 22703,2 24600±1120	196140 49035 196140	Минерал Синтетич. Синтетич. Синтетич. - положение оси наконечника к главной оси кристалла: || 60?	23370,08 25253,02 23370,08 25253,02	98070 98070 49035 49035	Светло-красный Темно-красный Положение плоскости наблюдения: || оси оси

Из приведенных выше данных видно, что значительное отличие наблюдается по микротвердости (таблица 3.5). При одинаковых условиях (нагрузка Р=98070•10 Н^-5) микротвердость корунда составляет 19025,60 МПа, а для рубина 25253,02 МПа. Это дает основание предполагать, что использовании в качестве модифицирующей тонкодисперсной добавки допированного хромом оксида алюминия позволит улучшить технологические свойства корундовой керамики.

4. Получение керамического композита дисперсноупрочненного допированным хромом оксидом алюминия

4.1 Подготовка исходных порошков и их смешивание

В качестве исходных материалов использовались глинозем и ультрадисперсные порошки чистого оксида алюминия и оксида алюминия, допированного ионами хрома. Выбор в качестве исходного материала допированного хромом оксида алюминия обоснован тем, что его микротвердость выше, чем у чистого оксида алюминия (см. таблицу 3.5). Это дает основание предполагать, что использование в качестве модифицирующей тонкодисперсной добавки допированного хромом оксида алюминия позволит улучшить технологические свойства получаемой керамики.

На основании данных /13, 14/ было выявлено наличие двух диапазонов добавок УДЧ (5 - 10 % и 25 - 30 %), соответствующих увеличению плотности, твердости, трещиностойкости, прочности при изгибе. Оптимальным, с точки зрения физико-механических свойств, выбран состав с содержанием УДЧ порядка 10 % (см. пункт 2.2.3). Это связано с относительно однородным распределением ультрадисперсных частиц по поверхности крупных (образование поверхностно-активного слоя), что создает благоприятные условия на начальных стадиях спекания.

На основании выше изложенного было приготовлении 5 образцов с различным процентным содержанием дисперсной добавки. Состав образцов приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Состав образцов керамики

Вид добавки УДП	Номер образца
	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5
,%	-	5	1		10
, %	-	-	-	10	-

Масса порошка во всех образцах составила 20 грамм.

Для получения гомогенной смеси порошков разной дисперсности образцы подвергались диспергированию. Диспергирование каждого образца проводили на установке УЗДН-2Т с частотой 22 кГц в течение 10 минут в этиловом спирте. Выбор жидкой фазы обоснован тем, что спирт, в отличие от воды, не способен к агломерации частиц оксида алюминия. После диспергирования порошки подвергали сушке в сушильном шкафу при температуре 80 ?С. После этого образцы растирались в ступке в течение 2 часов.

4.2 Взрывное прессование

Для взрывного прессования порошков были изготовлены стальные ампулы сохранения. Внутренний диаметр ампулы d = 12 мм, внешний диаметр d = 19 мм. Высота ампулы вместе с верхней и нижней крышками составила h = 174 мм. Приготовленные порошки подпрессовывались в ампулах. Плотность порошка в ампулах составила 1,5 г/см. В качестве ВВ использовали аммонит. Был проведен расчет необходимого количества ВВ, а именно толщины слоя ВВ. В соответствии с графиком, приведенным на рисунке 4.2 /25/, в ампуле от заряда аммонита возникает ударная волна, которая создает давление Р ~ 90 кбар. Для случая плоского слоя порошка необходимо учитывать ослабление амплитуды ударной волны. Для цилиндрической сборки этого можно не учитывать.



Рисунок 4.2 - Давление при контактных взрывах

Необходимо знать величину параметра r, который определяется по формуле:

,

где - масса взрывчатого вещества;

- масса порошка.

Исходя из графика, приведенного на рисунке 4.3 /25/, параметр r ~ 1.



Рисунок 4.3 - Зависимость параметра r от давления

Плотность взрывчатого вещества ~ 1 г/см, плотность оксида алюминия ~ 1,5 г/см. Расписав параметр r через плотность, получим следующее:

,

где - толщина слоя взрывчатого вещества;

- толщина слоя порошка.

В результате вычислений получаем, что толщина слоя взрывчатого вещества должна быть 9 мм.

В соответствии с рассчитанным значением толщины слоя ВВ, была сконструирована картонная цилиндрическая сборка (рисунок 4.4). В картонные цилиндры помещались ампулы, затем подпрессовывалось взрывчатое вещество. В верхней части картонных цилиндров был продернут детонационный шнур. Инициирование взрыва производилось электродетонатором.



Рисунок 4.4 - Экспериментальная сборка

Обжатые в результате взрывного прессования ампулы имели диаметр 17,3 мм. Затем ампулы обрабатывались на токарном станке для снятия лишнего слоя металла и распиливались на цилиндрические таблетки.

4.3 Спекание образцов

Полученные образцы спекались в муфельной печи, имеющей максимальную температуру нагрева 1200 ?С. На основании данных /22/ спекание смесей оксида хрома и оксида алюминия начинается при температуре 973 К. Режим спекания ступенчатый. При температурах Т = 960, 1200 ?С время выдержки составляло 2 часа; при температурах Т = 200, 350, 500, 650, 800, 1100 ?С время выдержки составляло 15 минут. Выбор более длительного времени выдержки при температурах Т = 960, 1200 ?С связан с тем, что они соответствуют областям смены механизмов массопереноса при спекании.

Выбор температуры спекания 1200⁰С обусловлен тем, что: во-первых, с увеличением дисперсности порошка увеличивается суммарная поверхностная энергия, контактная площадь соприкосновения зерен и дефектность строения, что создает более благоприятные условия спекания; во-вторых, используемая при синтезе УДП и прессовании энергия взрыва способствует накоплению дополнительной внутренней энергии за счет искажения кристаллической решетки.

5. Исследование полученных керамических материалов

5.1 Методики исследований образцов

У полученных образцов керамики измерялись такие характеристики как микротвердость и плотность, а также исследовалась микроструктура образцов и определялся средний размер зерна.

Микротвердость по Виккерсу определяли на микротвердомере ПМТ-3 /27/ для измерения длин диагоналей отпечаток пирамидок Виккерса применяли оптический микроскоп БИОЛАМ. Схематическое изображение отпечатка пирамидки Виккерса представлено на рисунке 5.1. Твердость по Виккерсу (НV) определяется как удельное давление, приходящееся на единицу поверхности отпечатка:

,

где б - коэффициент постоянный для данного типа индентора, в нашем случае б = 18540;

Р - нагрузка индентирования, г;

d - диагональ отпечатка, мкм.

Рисунок 5.1 - Отпечаток пирамидки Виккерса

Плотность полученных образцов керамики определяли методом гидростатического взвешивания.

Оценку ошибок измерений проводили путем расчета средних значений и определения границ доверительного интервала /28/. При исследовании микротвердости на каждом образце проводили не менее пяти измерений. Среднее значение определялось по формуле:

,

где - результат i-го измерения;

п - число измерений.

Случайная ошибка измерений может быть оценена величиной абсолютной порешности , которую вычисляют по формуле

,

где t(б,п) - коэффициент Стьюдента, зависящий от числа измерений п и доверительной вероятности б. Доверительную вероятность обычно принимают б = 0,95, число измерений п не менее 11. Тогда примем коэффициент Стьюдента t(б,п) = 2,0.

Результат представляется в виде

.

Относительную погрешность оценивали следующим образом

.

5.2 Определение параметровконструкционной прочности

Для измерения микротвердости образцы керамики предварительно шлифовали. Шлифование проходило вручную в несколько стадий: шлифование на наждачной бумаге разной грубости, затем поверхность доводилась алмазной пастой с различной грубостью.

Далее проводили измерение микротвердости методом Виккерса. Нагрузка индентирования составила 200 г или 1,962 Н.

Измерение длин диагоналей пирамидок проводили на оптическом микроскопе БИОЛАМ. Результаты измерения длин диагоналей отпечатков пирамидки Виккерса, а также рассчитанные средние значения этих длин и относительные погрешности занесены в таблицу 5.1.

Значения микротвердости приведены в таблице 5.2.

На рисунке 5.2 изображена микроэлектронная фотография одного из отпечатков пирамидки Виккерса. Изначально в работе ставилась задача определения критического коэффициента интенсивности напряжений К (по Палмквисту). Для этого необходимо измерить длину трещин (см. рис. 5.1). Как видно из рис 5.2, трещины отсутствуют, поэтому указанный параметр определен не был.

Таблица 5.1 - Длины диагоналей отпечатков пирамидки Виккерса

Номер измерения	Образец №1	Образец №2	Образец №3	Образец №4	Образец №5
	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк	d, мк
1	76,0	85,5	85,5	85,5	76,0	76,0	76,0	76,0	57,0	66,5
2	76,0	85,5	76,0	76,0	85,5	76,0	85,5	85,5	66,5	66,5
3	85,5	95,0	66,5	76,0	76,0	66,5	76,0	85,5	76,0	76,0
4	85,5	85,5	76,0	85,5	76,0	66,5	85,5	76,0	76,0	76,0
5	76,0	95,0	76,0	85,5	85,5	57,0	85,5	76,0	66,5	76,0
6	85,5	95,0	76,0	76,0	76,0	76,0	85,5	76,0	76,0	76,0
7	66,5	76,0	76,0	76,0	76,0	85,5	66,5	76,0	76,0	76,0
8	85,5	85,5	76,0	76,0	66,5	85,5	85,5	76,0	76,0	76,0
9	95,0	95,0	76,0	85,5	76,0	76,0	76,0	66,5	66,5	85,5
10	85,5	85,5	76,0	85,5	76,0	76,0	85,5	66,5	76,0	76,0
11	85,5	85,5	66,5	76,0	76,0	76,0	85,5	66,5	66,5	76,0
12	95,0	95,0	76,0	76,0	66,5	76,0	76,0	76,0	66,5	76,0
13	76,0	76,0	66,5	66,5	76,0	76,0	76,0	76,0
14	76,0	85,5			76,0	85,5	85,5	76,0
15	95,0	95,0			76,0	76,0	76,0	76,0
16	95,0	95,0			76,0	85,5	76,0	66,5
17	76,0	85,5			76,0	85,5	66,5	85,5
18	95,0	95,0			76,0	76,0	76,0	66,5
19	95,0	85,5			76,0	85,5	66,5	66,5
20	95,0	95,0			66,5	76,0
21	104,5	104,5
22	76,0	76,0
23	85,5	95,0
24	95,0	95,0
d, мк	87,7±1,2	74,2±1,2	76,2±0,9	76,5±1,1	72,8±1,2
е, %	1,37	1,62	1,18	1,44	1,65

Таблица 5.2 - Микротвердость образцов (при нагрузке 1,962 Н)

	Образец №1	Образец №2	Образец №3	Образец №4	Образец №5
Содержание модифицирующей добавки	-	5% АlСrО	1% АlCrО	10% АlО	10% АlCrО
Микротвердость, МПа	482,373	673,927	637,973	633,488	698,940



Рисунок 5.2 - Микроэлектронная фотография отпечатка пирамидки Виккерса

Из таблицы 5.2 видно, что микротвердость корундовой керамики, содержащей в качестве модифицирующей добавки допированный хромом ультрадисперсный оксид алюминия, заметно превышает микротвердость образца из чистого глинозема, а также образца с добавкой УДП Аl2О без хрома. С увеличением содержания хрома в образцах керамики увеличивается и микротвердость.

5.3 Исследование микроструктуры

Для выявления микроструктуры образцов их поверхность после полирования подвергалась травлению в концентрированной фосфорной кислоте. Электронные микрофотографии поверхности протравленных образцов, выполненные на растровом электронном микроскопе РЭМ 100У, приведены на рис. 10, 11. На рис. 10 представлена микрофотография образца, содержащего только глинозем, на рис. 11 - образца, содержащего максимальное количество ультрадисперсной добавки с хромом. Средний размер зерна составляет, соответственно, Столь значительное уменьшение размера зерна наряду с увеличением микротвердости указывает что на то, что использование в качестве модифицирующей тонкодисперсной добавки допированного хромом оксида алюминия позволяет улучшить технологические свойства керамики, получаемой на основе Al₂O₃.

6. Экономическое обоснование дипломной работы

Данная работа носит научно-исследовательский характер. Выполняется с целью установления возможности, целесообразности, а также путей использования выявленных свойств исследуемой керамики в различных областях науки и техники для создания новых материалов и изделий. Данная работа предполагает проведение дальнейших разработок и на данном этапе не преследует получение экономической выгоды.

6.1 Определение плановой себестоимости проведения НИР

Целью планирования себестоимости проведения НИР является экономически обоснованное определение величины затрат на ее выполнение. В плановую себестоимость НИР включаются все затраты, связанные с ее выполнением независимо от источника их финансирования. Определение затрат на НИР производится путем составления калькуляции плановой себестоимости. Она является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учет затрат на выполнение НИР. Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР составляется на основании данных по отдельным статьям /26/, приведенным в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Калькуляция плановой себестоимости на НИР

Статьи затрат	Пояснения
1 Материалы основные	Сумма затрат на все основные материалы, а по видам показывают отдельно в «Смете на основные материалы»
2 Материалы вспомогательные	Аналогично п. 1, либо 10 % от п. 1
3 Комплектующие	Стоимость всех элементов исследовательских установок (приборов и оборудования); также включается только общая сумма, а по видам оборудования смета производится отдельпо
4 Затраты на электроэнергию (а также другие виды энергии)	Стоимость 1 кВт/ч для предприятия, организации, где прводятся исследования умножается на время работы
Статьи затрат	Пояснения
5 Стоимость использования машинного времени	Если в НИР или при обработке результатов исследований применялась ЭВМ
6 Основная заработная плата исполнителей	Заработная плата участвующих в НИР
7 Дополнительная заработная плата	10 % от п. 6
8 Отчисления на социальные нужды	26,2 % от (п.6 + п.7)
9 Амортизационные отчисления на	Для аппаратуры стоимостью более 8 тыс. руб., иначе не определяется
10 Затраты на специальные приборы, оснастку, инструменты и т. д.	Аналогично п. 1
11 Накладные расходы	60 % от (п.6 + п.7)
12 Прочие расходы	Входят все неучтенные расходы; составляют 10 % от суммы статей (с п.1 по п.11)
13 Итог	Сумма предыдущих статей с п.1 по п.12

Ниже приведен расчет затрат по перечисленным статьям калькуляции.

6.2 Затраты на сырье и материалы

Затраты на сырье и материалы включают стоимость основных и вспомогательных материалов /26/.

В качестве основных материалов для данной работы использовался порошок глинозема, порошок ультрадисперсного оксида алюминия, аммонит, детонаторы, металлические ампулы, картон для конструирования экспериментальной сборки.

Затраты на основные материалы приведены в таблице 1.

Таблица 2 - Затраты на основные материалы

Наименование материала	Стоимость материала
1 Глинозем	0,1 кг100 руб./кг =10 руб.
Наименование материала	Стоимость материала
2 УДП оксида алюминия	0,03 кг 2000 руб./кг = 60 руб.
3 Аммонит	0,5 кг1000 руб./кг = 500 руб.
4 Детонаторы	5 шт.10 руб./шт.= 50 руб.
5 Металлические ампулы	5 шт. 20 руб./шт.= 100 руб.
6 Картон	1 м20 руб./м= 20 руб.
Итого	740 руб.

Затраты на вспомогательные материалы составляют 10 % от затрат на основные материалы, т. е. 74 рубля.

Таким образом суммарные затраты на сырье и материалы составили

814 рублей.

6.3 Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

, (1)

где N - установленная мощность оборудования, кВт;

= 0,7 - коэффициент загрузки оборудования по времени;

= 0,8 - коэффициент загрузки оборудования по мощности;

- стоимость электроэнергии за 1 кВт/ч, руб.;

F - время работы оборудования, ч.

В таблице 2 сведены все затраты на электроэнергию.

Таблица 3 - Затраты на электроэнергию

Вид используемого оборудования	Мощность оборудования N, кВт	Стоимость электро-энергии Ц,	Время работы оборудования F, ч	Стоимость затраченной электроэнергии Э, руб.
Диспергатор	1	0,92	2	1,03
Печь	4	0,92	7	14,43
Растровый электронный микроскоп	1	0,92	5	2,58
Компьютер	0,3	0,75	450	56,7
Осветительные приборы	0,06 30,1 50,1	0,75 0,75 0,92	350 300 20	8,82 37,8 5,15
Итого	127

6.4 Расчет заработной платы

Заработная плата рассчитывается следующим образом:

(2)

где З - полная заработная плата;

З - основная заработная плата;

З - дополнительная заработная плата;

О - отчисления на социальное страхование.

Основная заработная плата включает оплату труда и все виды доплат. В ее состав входят: оплата по тарифным сдельным расценкам (тарифная заработная плата), доплата за работу в ночное время и обучение учеников, премии, районные коэффициенты. Основную заработную плату рассчитывают следующим образом /27/:

, (3)

где С= 1776 руб. - тарифная ставка лаборанта 9 разряда;

К= 20 % - поясной коэффициент;

К= 30 % - северные надбавки.

Заработная плата лаборанта 9 разряда составит:

руб.

Дополнительная заработная плата составляет 10 % от основной и включает выплаты, предусмотренные законодательством за непроработанное время, оплату отпусков, выплату за выслугу лет и др.:

266 руб. 40 коп.

Отчисления на социальное страхование составляют 26,2 % (26 % - единый социальный налог, 0,2 % - тариф а обязательное медицинское страхование и профзаболевания) от суммы основной и дополнительной заработной платы. К этой статье относят отчисления на оплату перерывов в работе по временной нетрудоспособности:

767 руб. 76 коп.

Таким образом полная заработная плата составит:

3698 руб. 16 коп.

6.5 Накладные расходы

В накладные включаются расходы на управление и на хозяйственное обслуживание. По этой статье учитывается заработная плата аппарата управления и общественно-хозяйственных служб, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудования и инвентаря, расходы по охране труда, научно-техническая информация, изобретательство, и т. д.

Величина накладных расходов Н составляет 7 % от суммы амортизационных отчислений А, основной заработной платы З и затрат на расходные материалы /27/:

(4)

Так как амортизационные отчисления в нашем случае отсутствуют, то величина накладных расходов определяется следующим образом:

= (2664 + 814)0,07 = 243 руб. 46 коп.

6.6 Себестоимость НИР

В таблице 4 приведена калькуляция плановой себестоимости на НИР.

Таблица 4 - Калькуляция плановой себестоимости на НИР

Статья затрат	Расходы, руб.
1 Материалы основные	740
2 Материалы вспомогательные	74
3 Затраты на электроэнергию	127
4 Основная заработная плата исполнителей	2664
5 Дополнительная заработная плата	266,4
6 Отчисления на социальные нужды	767,76
7 Накладные асхлды	243,46
8 Итого	4882,62

Т. о. на выполнение данной работы было затрачено в общей сложности

4882,62 рубля.

7. Безопасность и экологичность проекта

В данном разделе рассмотрены вопросы обеспечения безопасности при использовании электрического оборудования, а также при проведении взрывных работ.

Задача охраны труда свести к минимальной вероятности поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов. Формирование безопасности осуществляется с помощью двух взаимосвязанных и последовательных выполненных этапов работы: анализы условий труда и разработки по результатам анализа методов защиты человека от опасности. Экспериментальные работы проводились в лаборатории электронной микроскопии ИФ СО РАН. Схема лаборатории представлена на рисунке 1.

Рисунок 6.1 - Схема лаборатории электронной микроскопии (1 - растровый электронный микроскоп, 2 - установка для напыления образцов, 3, 4 - рабочие столы, 5 - входная дверь, 6, 7 - окна)

7.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей при экспериментальных работах

В данной работе проводили взрывное прессование порошков с последующим высокотемпературным спеканием в муфельной печи, а также исследование полученного материала на РЭМ. Т. о. основными опасностями при проведении экспериментальных работ является использование взрывчатых веществ и работа с электрическими приборами.

При работе со взрывчатыми веществами существует опасность взрыва. К поражающим факторам взрыва относятся: ударная волна, давление во фронте которой превышает допустимое значение; пламя и пожары; обрушение оборудования коммуникаций, конструкций зданий и сооружений и их осколки; выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и присутствие их в воздухе в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.

При работе с электрическими приборами существует опасность поражения человека электрическим током. При прохождение через тело человека электрический ток оказывает такие воздействия: термические, электролитическое, механическое, биологические, электротравмы, электроудары.

7.2 Производственная санитария

7.2.1 Микроклиматические условия

Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений регламентируют санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96, которыми установлены оптимальные и допустимые нормы в зависимости от периода года (холодный, теплый) и категории работ по уровню энергозатрат.

По уровню энергозатрат работа над дипломным проектом относится к категории Iб - это работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/час (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

Оптимальные параметры микроклимата рабочей зоны для данной категории работ приведены в таблице 1.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10С и ниже.

Теплый период - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10С.

Оптимальная температура воздуха в лаборатории в холодный период года поддерживается центральным отоплением, в теплый период - естественной вентиляцией лаборатории. Такие параметры как температура поверхностей, влажность и скорость движения воздуха обеспечены естественной вентиляции.

Таблица 6.1 - Оптимальные величины показателей микроклимата в лаборатории

Период года	Температура воздуха, С	Температура повер-тей, С	Оптимальная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	21 - 23	20 - 24	60 - 40	0,1
Теплый	22 - 24	21 - 25	60 - 40	0,1

Величины показателей микроклимата в лабораториях и аудиториях, в которых проводились исследования, конструирование и остальная работа над дипломным проектом, не превышают допустимых, поэтому дополнительные методы обеспечения оптимальных параметров микроклимата, такие как кондиционирование, аэрация и др. не нужны.

7.2.2 Освещение

Гигиенические требования к естественному освещению регламентируют СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Гигиенические требования к искусственному освещению производственных помещений зависят от характера зрительной работы. В лаборатории зрительные работы относятся к IV разряду, подразряд работ а: средняя точность зрительной работы, наименьший размер объекта различения 0,5 - 1,0 мм, контраст объекта с фоном малый. Необходимо рассчитать общее люминесцентное освещение в помещении. По методу светового потока было определено количество светильников и подобраны лампы с соответствующей характеристикой. Полученные данные приведены в таблице 2. При расчете использовались следующие данные: длинна лаборатории А=6 м; ширина Б=4 м; высота Н=3 м, площадь S=24 м; стены и потолок окрашены в светлые матовые тона; допустимое содержание пыли в воздухе рабочей зоны менее 1мг/м. Для освещения помещения используются светильники ЛДОР с двумя лампами в светильнике.

Определим высоту подвеса светильников

,

где h= 0,10 м - расстояние от потолка до нижней кромки светильника (свес);

h= 0,8 м - высота рабочей поверхности от пола.

Тогда расчетная высота светильника будет равна

м.

Наибольшее расстояние между светильниками при их расположении по прямоугольной сетке

м.

Минимальное необходимое количество светильников

шт.

На данное помещение необходимо три светильника.

Необходимый световой поток одного светильника, лм

,

где Е - нормируемая освещенность для четвертого разряда зрительных работ при малом контрасте и темном фоне (подразряд а) составляет 300 лк;

К - коэффициент запаса для газоразрядных ламп при запыленности менее 1 мг/м равняется 1,5;

Z - коэффициент неравномерности, примем 1,15, поскольку количество ламп выбрано больше расчетного

- коэффициент использования светового потока. Для его нахождения определим индекс помещения (прямоугольного):

,

Принимаем к установке светильник ЛДОР, коэффициенты отражения примем с учетом, что помещение не запылено, =70, =50.

Коэффициент использования светового потока для индекса i =1,1, =70, =50 составляет 45 %, в долях единицы =0,45.

Посчитаем световой поток одного светильника

лм.

Поскольку значение светового потока одного светильника получается достаточно большим, то чтоб уменьшить его увеличим количество светильников до 4. Тогда необходимый световой поток одного светильника составит 6900 лм, а для лампы 3450 лм. Этим условиям лучше всего подходит лампаЛДЦ-80 со световым потоком 3560 лм.

Проверим процент отклонения от необходимого светового потока: невязка ((3560 - 3450)•100)/3560 = 3,09 %, что допустимо.

Т. о. необходимо 4 светильника ЛДОР с двумя лампами ЛДЦ-80. Они расположены следующим образом по два светильника в два ряда. Световой поток лампы 3560 лм, световая отдача 44,5 лм/Вт.

7.3 Технические решения по безопасности проведения экспериментов

7.3.1 Проведение взрывных работ

При производстве взрывных работ возможно поражение людей и механизмов вследствие разлета осколков или кусков породы, действия воздушной ударной волны и сейсмических колебаний. Для предохранения людей, машин и сооружений от поражения взрывом устанавливают границы опасной зоны. Расстояние от крайней точки взрыва до границ опасной зоны называется радиусом опасной зоны. При хранении взрывчатых веществ в укрытиях, находящихся в непосредственной близости от места проведения взрывных работ, необходимо соблюдать расстояния, безопасные по передаче детонации. При взрыве наружных зарядов на поверхности земли сейсмическое действие не учитывается. Безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны при взрывах при допустимости первой - третьей степеней повреждений для открытых зарядов массой менее 10 тонн (данные условия реализуются в экспериментальной работе) определяется по формуле:

,

где r - , безопасное расстояние, м;

Q - масса заряда ВВ, кг;

k - коэффициент пропорциональности, значение которого зависит от расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий и сооружений.

Для открытого заряда, в результате взрыва которого возможны случайные повреждения застекления = 10 - 30, возьмем наибольшее значение. Масса заряда Q = 1 кг. В результате расчета получаем значение безопасного расстояния r= 30 м. Полученное значение соответствует реальным расстояниям на взрывном полигоне, что обеспечивает безопасность.

Расстояние, обеспечивающее невозможность передачи детонации от взрыва на земной поверхности одного объекта со взрывчатыми материалами активного заряда к другому такому объекту - пассивному заряду, определяется по формуле:

,

где r - безопасное расстояние от центра активного до поверхности пассивного заряда, м;

k - значение которого зависит от вида ВВ и условий взрыва;

Q - масса ВВ активного заряда, кг;

b - меньший линейный размер пассивного заряда, м.

для открытого заряда при использовании аммонита значение коэффициента = 0,8. Масса ВВ активного заряда Q = 1 кг. Меньший линейный размер пассивного заряда b = 0,031 м. В результате вычислений получаем значение безопасного расстояния от центра активного заряда до поверхности пассивного = 0,34 м.

Персонал для взрывных работ: руководство взрывными работами на предприятии должно возлагаться на его руководителя или назначенного им руководителя производственного подразделения этого предприятия. К руководству допускаются лица, имеющие законченное высшее или среднее техническое образование, либо окончившие специальные учебные заведения или курсы, либо получившие Единую книжку взрывника (мастера-взрывника). Аттестация руководителей взрывными работами проходит не реже одного раза в 3 года.

К проведению взрывных работ допускаются лица, отвечающие требованиям ЕПБВР; мужского пола не моложе 20 лет, имеющие Единую книжку взрывника. К самостоятельному производству работ взрывник допускается только после месячной стажировки под руководством опытного взрывника. Аттестация взрывников проходит не реже одного раза в 2 года.

Заведующими складами взрывчатых материалов должны назначаться лица, имеющие право руководства или окончившие вузы (техникумы) по специальности технологии изготовления и исследований ВВ. На эту должность могут быть назначены взрывники, прошедшие обучение по специальной программе и получившие соответствующее удостоверение.

7.3.2 Электрический ток

В соответствии с характеристиками лаборатории, помещение относится к II классу (c повышенной опасностью).

Электропитание оборудования производят от трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью и промышленной частотой 50 Гц.

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 для защиты людей от поражения электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, применяем:

- недоступность токоведущих частей и линий электропередачи;

- защитные ограждения;

- изоляцию токоведущих частей;

- изоляцию рабочего места;

- малое напряжение;

- предупредительную сигнализацию;

- блокировку;

- знаки и плакаты безопасности.

Для защиты людей от поражения электрическим током при случайном прикосновении к нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением, применяем:

- зануление;

- рабочее заземление;

- выравнивание потенциалов;

- малое напряжение;

- изоляцию нетоковедущих частей;

- знаки безопасности и защитные средства.

Допустимые напряжения прикосновения [] не должны превышать 2В.

Напряжение прикосновения

_р,

где R - сопротивление человека, R = 1000 Ом.

I - ток, проходящий через тело человека, А.

,

где U - линейное напряжение, U = 380 В;

R_из - сопротивление изоляци, R_из = 5000 Ом;

R_з - сопротивление зазаемления, R_з = 4 Ом;

R_Т - сопротивление тела человека, R_Т = 1000 Ом.

А.

В < =2В

Рассчитанное напряжение меньше допустимого.

Произведем расчет заземляющего устройства. Заземляющее устройство состоит из стержней длиной 2,5-3 мм. Стержни изготовлены из труб. Диаметр круглого стержня 40-50 мм. Стержни соединены сваркой стальной полосой, к ней подключены корпуса оборудования. Стержни располагаются по периметру здания, длина соединительной полосы равна 168 м, расстояние между стержнями 12 м.

Сопротивление грунта:

,

где - удельное сопротивление грунта, = 100 Ом·м;

ш - коэффициент сезонности, для Красноярска ш = 1,3.

Ом•м

Сопротивление растекания тока с одиночного вертикального стержневого заземлителя R_о.в., Ом:

,

где - длина круглого стержня, = 2,5 м;

d - диаметр стержня, d = 0,04 м;

t - расстояние от середины стержня до поверхности земли

t = H + 0,5·,

где Н - глубина, на которой располагается второй конец стержня, Н = 0,8м.

t = 0,8 + 0,5·2,5 = 2,05 м

Ом

Предварительное количество заземлителей

,

Подставим значения = 42,5 / 4 ? 11 шт.

Сопротивление растеканию тока соединительной полосы:

,

где b ? ширина полосы, b = 0,05 м;

H ? высота полосы, H = (40?50)/2, мм.

Ом

Коэффициенты вертикальных стержней и полос: = 0,76; = 0,56.

Сопротивление полосы с учетом коэффициента использования :

,

Подставим значения = = 4,79 Ом.

Сопротивление вертикальных стержней с учетом коэффициента использования:

Подставим значения =5,08 Ом.

Сопротивление группового заземлителя:

Подставим значения Ом.

Уточним количество стержней:

Подставим значения ? 14,1 шт.

Стержни располагаются по контуру здания (рисунок 6.2).

Схема заземляющего устройства представлена на рисунке 6.3.



Рисунок 6.2 - Схема контурного заземления

Рисунок 6.3 - Схема заземляющего устройства

Токоведущие части рубильников, выключателей, вставок плавких, клемм электродвигателей закрыты сплошными кожухами и щитами. Применяем блокировку кожухов и рубильников. Дверки шкафов с электрооборудованием блокированы входным выключателем. Каждая единица оборудования имеет свой вводный включатель ручного действия, размещенный в безопасном и удобном для обслуживания месте.

8. Обеспечение пожарной безопасности

Лаборатория электронной микроскопии по степени пожарной опасности относится к категории «Д» (негорючие вещества и материалы в холдном состоянии).

Возможной причиной возникновения пожаров может быть неисправность электросети при монтаже электрооборудования, поэтому проводку прокладывают только в стальных трубах, имеющих внутри изоляцию, а также проводится регулярная проверка оборудования, проводки и изоляции.

В лаборатории имеются первичные средства пожаротушения: огнетушитель углекислотный ОУ-5, огнетушитель порошковый ОПС-10, лопаты и ящики с песком, войлочные полотна, автоматическая установка пожарной сигнализации.

Оповещение людей о пожаре осуществляется подачей звуковых и световых сигналов во все помещения здания.

Согласно противопожарным нормам эвакуационными выходами счита-ются дверные проемы.

Помещение лаборатории находится на первом этаже с одной дверью ведущей в коридор. Время эвакуации неограниченно, так как категория про-изводства Д

Допустимое расстояние от наиболее удаленного рабочего места до эва-куационного выхода:

,

где p ? периметр здания, м.

Для лаборатории электронной микроскопии лазерной техники и технологии p =60 м.

Подставив значения , получим l = 11,62 м.

Для четкого и слаженного проведения эвакуации нельзя загромождать рабочие места, проходы и проезды.

Заключение

керамика спекание ультрадисперсный композиционный

Данная работа посвящена изучению керамических порошковых материалов. Была изучена и проанализирована литература, касающаяся методов получения порошков, способов их формования, реализуемых при спекании механизмов. Подробно рассмотрены способы получения и области применения корундовой керамики, а также ее технологические свойства.

Список использованных источников

1 Керамические материалы / Сост. Г.Н. Масленникова, Р.А. Мамаладзе, С. Мидзуто, К. Коумото и др.; М.: Стройиздат, 1991. - 320 с.

2 Дудкин Б.Н. Трансформация структуры малых частиц оксида алюминия, полученного золь-гель способом из различных прекурсоров, при термообработке / Б.Н. Дудкин, С.И. Канева, В.М. Мастихин, Р.Н. Плетнев. // Журнал общей химии. - 2000. - Т. 70. вып. 12. - С. 1949-1955.

3 Реми, Г. Курс неорганической химии / Г. Реми. - М.: Мир, 1963. - 648 с.

4 Иванов А.Л. Реальная структура метастабильных форм оксида алюминия / А.С. Иванова, Г.С. Литвак, Г.Н. Крюкова, С.В. Цыбуля, Е.А. Паукштис. // Кинетика и катализ. - 2000. - Т. 41, №1. - С. 137-141.

5 Балкевич, В.Л. Техническая керамика: Учеб. пособие для втузов / В.Л. Балкевич. - М.: Стройиздат, 1984. - 256 с.

6 Алексеев Н.В., Самохин А.В., Куркин Е.Н. // Физика и химия обработки материалов. 1997. №3, С.33.

7 Белошапко, А. Г. Образование ультрадисперсных соединений при ударно-волновом нагружении пористого алюминия. Исследование полученных частиц. / А.Г. Белошапко, А.А. Букаемский, А.М. Ставер // Физика горения и взрыва. - 1990. - Т.26. - №4. - С. 93-98.

8 Букаемский, А.А. Физическая модель взрывного синтеза ультрадисперсного оксида алюминия / А.А. Букаемский // Физика горения и взрыва. - 2002. - Т.38. - №3. - С. 121-126.

9 Белошапко, А.Г. Динамический синтез порошков диоксида циркония / А.Г. Белошапко, А.А. Букаемский, Н.В. Губарева, И.Г. Кузьмин, А.М. Ставер // Физика горения и взрыва. - 1993. - Т.38. - №3. - С. 78-81.

10 Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов / Сост. В.Н. Анциферов, Г.В. Бобров, Л.К. Дружинин и др. - М.:Металлургия, 1987. - 792 с.