- •Введение
- •Модернизрация технических систем с учетом технологической наследственности объекта
- •Механизм импульсных взаимодействий твердых тел при комбинированной обработке
- •Использование метода декомпозиции при учете технологической наследственности сложного технического объекта
- •Надёжность и психологическая стабильность работы водителей в условиях длительного движения на загородных трассах
- •Развитие технических систем с учетом жизненного цикла изделия
- •Учет снижения эксплуатационного технико-экономического уровня системы
- •Анализ работы известных колонок электрохимического процесса обеднения
- •Разновидность колонок электрохимического процесса обеднения
- •Принципиальная методика работы по расчету статических напряжений 3d модели с линейными свойствами материалов и нелинейной прокладкой
- •Разрешение математической модели процессов обмена в ожиженном слое с направленным движением фракций
- •Анализ механики резания на основе методов теории подобия и размерностей
- •Разработка рекламного видеоролика для продукта
- •Деловая игра «производственное предприятие»
- •Построение линии взаимного пересечения поверхностей тел в аксонометрии методом вспомогательных секущих плоскостей
- •Построение линии взаимного пересечения поверхностей тел в аксонометрии методом вспомогательного проектирования
- •Разработка технологии цифрового прототипирования и ее применение для обработки деталей электрическими методами обработки
- •Использование средств дополненной реальности для улучшения качества предоставляемых услуг
- •Требования к материалам сборника:
- •Название статьи
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Разновидность колонок электрохимического процесса обеднения
Исследованы особенности конструкций активных зон колонки, влияющих на «обеднение процесса»
Большинство известных электрохимических колонок представляют собой электрохимическую систему из двух частей (зоны I и II), в которой есть анод (один-1 элемент), помещенный в расплав (второй-2 элемент) и катод (третий-3 элемент), тоже помещенный в расплав (четвертый-4 элемент). Расплавы 2 и 4 одинаковы по составу, но диэлектрически разделены между собой не менее, чем двумя стенками (это элемент пятый-5, однако он насчитывает много различных твердых деталей из проницаемых для электронов материалов, например, кварцевого стекла).
На всю систему и между стенками, имеющими зазор в известных способах он назван «пространственным промежутком». На систему в процессе работы осуществляется наложение внешнего электрического поля. Это происходит в присутствии среды инертного газа, давление которого регулируют специальной системой.
В созданной системе анод - расплав - стенки- расплав - катод в текущее время анодного процесса, регулированием напряжения в электрической цепи анода, соединённого с источником напряжения, катод которого заземлён, накапливают распределённые по объёмам положительные заряды, поля которых с полем заряда анода поляризуют – ориентируют. Они смещают – структурные элементы и частицы расплава, с подавлением, по мере накопления объёмного заряда, подвижности (поляризацией) целого – расплава и соответственно анодного процесса. Сложением действующего потенциала заряда анода с потенциалом заряда расплава дополняют электрическое поле анода и создают электрическим полем заряда расплава и электрическим полем анода, составляющего с расплавом названную систему. В процессе работы меем распределенное электрическое поле относительно стенок, ограничивающих эту систему, в том числе наложенное на расплав стеклообразующей многокомпонентной смеси, находящийся в объеме, ограниченном твердыми стенками из кварцевого стекла. В зоне II расплав 4 и катод 3 находятся в сопряжении с проводником 1-го рода.
Наложением электрического поля системы, в которой анод, на расплав стеклообразующей многокомпонентной смеси, производят вырыв электронов из этого расплава и потоком электронов замыкают электрическую цепь включающую названную систему. Поле, проводник 1-го рода, расплав (4), с образованием в этой электрической цепи постоянного тока и приобретенный расплавом положительный объемный заряд, который индуцирует в проводнике 1-го рода отрицательный заряд и таким образом создают разность потенциалов, действием которых подвижные катионы удаляют из на (в) проводник 1-го рода.
В колонке печью и регулирующим устройством поддерживается заданная температура из требуемого ряда температур (твердоподобного, жидкоподобного, пароподобного и газоподобного агрегатного состояния веществ(а) выделившейся массы).
Всеми этими указанными процессами концентрацию подвижных катионов в расплаве (4) обедняют с понижением до заданной величины, с выделением в обеднение процессе на (в) проводнике 1-го рода массы веществ(а).
Данные выделенные вещества, включая металлы, сорта подвижных катионов, в присутствии газов, которые инертны относительно расплава и выделившейся массы, в требуемой температуре, и с приобретением веществом расплава сочетания химических элементов, характеризуемого нестехиометрией химического состава или с выделением в обеднение процессе на (в) проводнике 1- го рода массы веществ(а), являются одним из продуктов процесса.
В последствии расплав (4) охлаждают специальным устройством с получением однофазового стеклообразного материала вещества нестехиометрического состава.
В зависимости от скорости охлаждения получаемое вещество находится в аморфном (стекло) или кристаллическом состоянии (стеклокристаллические материалы) с желаемыми геометрическими параметрами и формой расплава, предшествующего затвердеванию или с разрушением отвердевшего расплава на макрочастицы заданных размеров и с получением материала – сопутствующего – веществ (а) массы, выделившейся из расплава в обеднение процессе, включая металлы, сорта подвижных катионов, в агрегатном состоянии веществ(а) выделившейся массы согласно температуре, выбранной из названных температур.
Наложение электрического поля дополняют нестационарным магнитным полем, характеризуемым возникновением электродвижущей силы (ЭДС). Она формируется, когда в сопряжении с проводником 1-го рода находится расплав источников ЭДС. Объясняется возникновение ЭДС следующими факторами:
– стеклообразующим многокомпонентным расплавом (4) смеси, поляризованной собственными, накапливаемыми в процессе вырыва из расплава (4) электронами;
- наложенным электрическим полем, распределёнными по объемам положительными электрическими зарядами, поля которых поляризуют – ориентируют, смещают - структурные элементы; частицы расплава с образованием, в процессе поляризации, структур, создающих нестационарное магнитное поле расплава, характеризуемое возникновением электродвижущей силы, с приобретением веществом расплава, в обеднение процессе выделения на проводнике 1-го рода массы веществ(а);
- сорта подвижных катионов расплава;
- сочетания химических элементов, характеризуемого нестехиометрией химического состава, и расплав (4), который выдерживают в интервале температур накопления распределённых по объёмам в этом расплаве положительных электрических зарядов для получения в расплаве (4) названных структур;
- накоплению распределённых по объёмам в этом расплаве положительных электрических зарядов, названные структуры до заданной величины, соответствующей выбранной температуре, в которой электрические поля зарядов поляризуют целое – расплав и процесс вырыва электронов из расплава (4), в текущее время поляризации, подавляется и подавляется накопление в расплаве объемного положительного электрического заряда и названных структур, с получением материала, содержащего структуры, создающие нестационарное магнитное поле, характеризуемое электродвижущей силой (ЭДС);
- вещества нестехиометрического состава в интервале температур, предшествующих и включающих температуру подавления, в текущее время поляризации расплава полями электрических зарядов, вырыва электронов из расплава, и наложенное на расплав (4) электрическое поле дополняют нестационарным магнитным полем, с возникновением ЭДС в проводнике 1-го рода (13),
- также тем, что в замкнутой потоком вырываемых электронов из расплава (4) электрической цепи, включающей систему анода и расплава, проводник 1-го рода, расплав, а пропусканием постоянного тока в этой электрической цепи удаляют подвижные катионы из расплава (4) на проводник 1го рода, а их концентрацию обедняют с понижением до заданной величины, с выделением в обеднение процессе на (в) проводнике 1-го рода массы веществ, включая металлы, сорта подвижных катионов расплава 4.
Выше перечисленные особенности физико-химических процессов, приводящие к образованию ЭДС в колонке, требуют различных устройств, это могут быть дополнительные управляющий электроды, нагрузочные устройства или что-то иное.
К тому же в исследуемом перечне необходимых для реализации обеднение процесса узлов и устройств указано, что проводники анода (1) и проводники катода(3) снабжены стержнями- электродами, что необходимо для эффективности изменения концентрации подвижных катионов магнитным и электрическим полями.
Для достижения нового результата с целью достижения управляемой равномерности накапливания и распределения по объёмам положительных зарядов, поля которых с полем заряда анода поляризуют – ориентируют, смещают – структурные элементы и частицы расплава, предложено в колонку ввести большую ванну с анодом, которая охватывает собой меньшую ванну с катодом. Эта схема расположения по типу коаксиальной схемы (одна в другой).
Причем по всему периметру большой анодной ванны в зонах пространства с боков и с верху контура расположены дополнительные стержни – электроды, а в катодной ванне стержни-электроды расположены объемно по всей зоне ванны в полусферообразной форме веера - «ежа», при этом электроды катодной зоны расположены к ближнему электроду анодной зоны навстречу или под углом к ним, а по внешним боковым поверхностям всей созданной коаксиальной системы в форме ванн анод-катод расположены охватывающие ванны, чередующиеся магнитные полюса, в форме расположенных друг над другом ярусов, которые создают дополнительное внешнее электромагнитное поле, накладываемое на совместно работающие анодную и катодную ванны.
Предложенная конструкция устройства колонки обеспечиваетповышениепроизводительности процесса получения полиматериалов, снижения времени разгонки на начальной стадии работы колонки и повышение качества получаемых разнородных материалов за счет коакстального расположения ванн, на которые электрические поля действуют особым образом, повышение управляемости процессом достигается за счет дополнительных магнитных полей.
Таким образом, в рассмотренной конструкции достигается увеличение производительности процесса и надежности её работы.
ФГБО ВПО Воронежский государственный технический универсистет
УДК 621
Е.А. Балаганская, Ю.С. Заворыкина