Физические и химические свойства вторичной порошковой бериллиевой бронзы БрБ2, полученной электроэрозией в воде
https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-8-22
Аннотация
Целью настоящего исследования являлось исследование физических свойств (форма частиц, их размер, удельная поверхность, гранулометрический состав), а также элементного состава порошка, полученного электроэрозией токопроводящих отходов бериллиевой бронзы БрБ2 в дистиллированной воде.
Методы. Отходы бериллиевой бронзы БрБ2 перерабатывали в порошки на экспериментальной установке электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде. Поставленные в работе задачи решались с использованием современного оборудования и взаимодополняющих методов физического материаловедения, в том числе: грансостав и средний размер частиц (лазерный анализатор размеров частиц "Analysette 22 NanoTec"; форма и морфология поверхности частиц (растровый электронный микроскоп "Quanta 20", встроенный в РЭМ "Quanta 600 3D").
Результаты. На основании проведенных экспериментальных исследований, направленных на изучение физических свойств и элементного состава порошка, полученного на экспериментальной установке электроэрозией отходов бериллиевой бронзы БрБ2 в водной среде, показана высокая эффективность применения технологии электродиспергирования, которая обеспечивает при низких затратах электроэнергии получение пригодной к промышленному применению новой порошковой бериллиевой бронзы. Экспериментально установлены следующие характеристики порошковых материалов, полученных электродиспергированием отходов бериллиевой бронзы в дистиллированной воде: форма частиц порошка сферическая и эллиптическая, мелкие частицы образуют агломераты; размеры частиц от 0,1 до 100 мкм; объемный средний диаметр частиц составляет 23 мкм; удельная площадь поверхности 0,19 м2/г, основными элементами являются Cu, Be, Ni, Fe, Si и Al.
Заключение. Проведенные исследования по получению нового электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2 и исследованию его свойств позволят осуществить последовательный переход к передовым производственным технологиям и материалам с помощью применения перспективной, безвредной для человека и окружающей среды, малотоннажной и безотходной технологии электроэрозионного диспергирования.
Об авторах
Н. М. ХорьяковаРоссия
Хорьякова Наталья Михайловна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии материалов и транспорта
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Е. В. Агеева
Россия
Агеева Екатерина Владимировна, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры технологии материалов и транспорта
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
К. В. Садова
Россия
Садова Кристина Викторовна, студент кафедры технологии материалов и транспорта
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Список литературы
1. Ловшенко Ф. Г., Ловшенко Г.Ф., Лозиков И.А. Бронзы электротехнического назначения и особенности их изготовления // Вестник Белорусско-Российского университета. 2012. № 3 (36). С. 36–52.
2. Тебякин А. В., Фоканов А. Н., Подуражная В. Ф. Многофункциональные медные сплавы // Труды ВИАМ. 2016. № 12 (48). С. 37–44.
3. Агеева Е. В., Агеев Е. В., Хорьякова Н. М. Электроэрозионные порошки псевдосплава прописки, полученные в керосине. Курск: Университетская книга, 2020. 178 с.
4. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Сысоев А. А. Электроэрозионные порошки марки стали 12Х17, полученные в керосине. Курск: Университетская книга, 2020. 166 с.
5. Агеев Е. В., Хорьякова Н. М. Псевдопроявления вида на жительство: получение, применение, оформление. Курск: Университетская книга, 2020. 176 с.
6. Получение электроэрозионных нанопорошков меди из отходов в среде керосина / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, Н. М. Хорьякова, В. С. Малухов // Журнал нано- и электронной физики. 2014. Т. 6, № 3. С. 03011-1-03013-3.
7. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Агеев Е. В. Морфология медного порошка, полученного электроискровым диспергированием из отходов // Российские инженерные исследования. 2014. Т. 34, № 11. С. 694–696.
8. Агеева Е. В., Агеев Е. В., Хорьякова Н. М. Морфология и состав пригодного для спекания электроискрового порошка меди // Российские инженерные исследования. 2015. Т. 35, № 1. С. 33–35.
9. Агеев Е. В., Авилова И. А., Хорьякова Н. М. Получение электроэрозионных нанопорошков меди из отходов водной среды и его валидация физико-химическими методами // Прикладная механика и материалы. 2015. Т. 770. С. 23–27.
10. Представление о физико-механических и трибологических свойствах медных гальванических покрытий, сформированных с добавлением электроэрозионного медного нанопорошка / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, Н. М. Хорьякова, Е. В. Агеев // Российский журнал цветных металлов. 2017. Т. 58, № 2. С. 161–167.
11. Агеев Е. В., Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Исследование элементного состава спеченного порошкового сплава WNF-95, полученного электроэрозионным диспергированием отходов в углеродсодержащей жидкости // Серия конференций IOP: Материаловедение и техника. 2020. Т. 1001, № 012016.
12. Ageev E. V., Horakova N. M., Pikalov S. V., Korolev M. S., Podanov V. O. Study of the fractional composition of electroerosive powder materials of the tungsten nickel iron alloy obtained in lighting kerosene // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: Mechanical Engineering and Materials Science (ICMTMTE 2020). 2020. Vol. 329, no. 02013.
13. Пат. 2449859 Рос. Федерация, МПК B 22 F 9/14. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет. № 2010104316/02; заяв. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012. 4 с.
14. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Исследование электроосажденных медных покрытий, полученных с добавлением наночастиц электроэрозионной меди // Журнал поверхностных исследований: Рентгеновские, синхротронные и нейтронные методы. 2021. Т. 15, № 5. С. 999–1003.
15. Агеев Е. В. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Псевдосплавы прописки на основе электроэрозионных материалов. Курск: Университетская книга, 2021. 240 с.
16. Исследование пористости спеченных образцов электроэрозионной порошковой меди / Е. В. Агеева, О. Г. Локтионова, В. В. Куц, Н. М. Хорьякова // Известия Юго- Западного государственного университета. 2019. Т. 23, № 2. С. 65–73.
17. Агеев Е. В., Хорьякова Н. М., Садова К. В. Морфология и элементный состав порошка псевдосплава ВНЖ-95, полученного электроэрозионным диспергированием в керосине // Известия Волгоградского государственного технического университета. – 2020. № 7 (242). С. 15–20.
18. Агеев Е. В., Хорьякова Н. М., Садова К. В. Выбор оптимального режима электроэрозионного диспергирования отходов сплава ВНЖ-95 в керосине в зависимости от производительности процесса EED // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 10, № 2. С. 8–19.
19. Исследование пористости сплава ВНЖ, спеченного из электроэрозионных порошков, полученных в воде / Е. В. Агеев, Н. М. Хорьякова, Е. П. Новиков, М. С. Королев // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 7 (254). С. 32–35.
20. Размерные характеристики электроэрозионных порошков, полученных из отходов сплава прописки в керосине / Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, С. В. Пикалов, Н. М. Хорьякова, Е. А. Воробьев, С. В. Хардиков, Е. П. Новиков // Управление качеством на этапах жизненного цикла технических и технологических систем: сборник научных трудов 2-й Всероссийской научно-технической конференции. Курск: Университетская книга, 2020. С. 12–15.
Рецензия
Для цитирования:
Хорьякова Н.М., Агеева Е.В., Садова К.В. Физические и химические свойства вторичной порошковой бериллиевой бронзы БрБ2, полученной электроэрозией в воде. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022;12(3):8-22. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-8-22
For citation:
Horiakova N.M., Ageeva E.V., Sadova K.V. Physical and Chemical Properties of Secondary Powder Beryllium Bronze BrB2, Obtained by Electroerosion in Water. Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2022;12(3):8-22. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-8-22