Федоров Виктор Тихонович, доктор технических наук, советник,
119334, г. Москва, ул. Бардина, д. 4, корпус 1
Viktor T. Fedorov, Dr. Sci. (Eng), Advisor,
4 Bardin St., building 1, Moscow 119334
Кокоев Мухамед Нургалиевич, доктор технических наук, профессор, советник РААСН, академик РАЕН и РИА, профессор кафедры «Строительное производство»,
360004, г.Нальчик, ул. Чернышевского, 173
Mukhamed N. Kokoev, Dr. Sci. (Eng), Рrofessor, Adviser to RAASN, Academician of the Russian Academy of Natural Sciences and RIA, prof. Department of Construction Production,
173 Chernyshevsky St., Nalchik 360004
Цель. Целью исследования является экспериментальное измерение поверхностной энергии твердых тел при их измельчении.
Метод. Исследование основано на прменении методов определения поверхностного натяжения твердых тел. На измельчение материалов в промышленности расходуется не менее 20-25 % всей производимой в мире электроэнергии. При уменьшении получаемых частиц до десятков нанометров вклад поверхностной энергии (sт) в работу измельчения становится столь большим, что его трудно не учитывать. Измерение поверхностного натяжения жидкостей давно отработано. Но измерение (sт) твердых тел вызывает большие трудности. В настоящее время известно более двадцати методов определения (sт).
Результат. На основе явления самопроизвольного изгиба тонких нитевидных структур разработан метод определения (sт). Приводятся примеры, в которых (sт) на границе раздела фаз играет важную роль при получении образцов с микроструктурой методом интенсивной пластической деформации (ИПД). Для получения тонких металлических порошков предложен один из вариантов метода ИПД. Найден способ физической активации алюминиевых гранул, повышающий скорость реакции металла в водной среде примерно в тысячу раз.
Вывод. Новая технология позволяет получать высокочистые не окисленные металлические порошки без токсичных стоков и выбросов и при затратах энергии, ниже, чем во всех известных способах.
Objective. The purpose of the study is to experimentally measure the surface energy of solids during their grinding.
Method. The study is based on the use of methods for determining the surface tension of solids. At least 20-25% of all electricity produced in the world is spent on grinding materials in industry. When the resulting particles are reduced to tens of nanometers, the contribution of surface energy (st) to the grinding work becomes so large that it is difficult not to take it into account. Measuring the surface tension of liquids has long been proven. But measuring (st) of solids causes great difficulties. Currently, more than twenty methods for determining (st) are known.
Result. Based on the phenomenon of spontaneous bending of thin thread-like structures, a method for determining (st) has been developed. Examples are given in which (st) at the phase interface plays an important role in obtaining samples with a microstructure using the method of severe plastic deformation (SPD). To obtain fine metal powders, one of the variants of the SPD method has been proposed. A method has been found for the physical activation of aluminum granules, which increases the reaction rate of the metal in an aqueous environment by about a thousand times. This is necessary for the development of an anaerobic power plant capable of operating at great depths.
Conclusion. The new technology makes it possible to obtain high-purity, non-oxidized metal powders without toxic waste and emissions and with energy costs lower than in all known methods.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.