Cтраница 3
![]() |
Изменение коэффициента вариации Kv по высоте взвешенного слоя.| Зависимость коэффициента вариации Kv от отношения сопротивления слоя к сопротивлению распределительного устройства. [31] |
С целью упрощения дальнейшего анализа предположим, что имеет место устойчивый режим работы слоя и средняя скорость частиц равна нулю, то есть поток частиц через любое сечение слоя равен нулю. Такое движение приводит к флуктуациям других величин, характеризующих состояние слоя, в частности, к колебаниям объемного содержания дисперсной фазы. Причиной таких колебаний являются несколько физических процессов, причем вклад каждого из них в общий механизм пульсацион-ного движения фаз еще до конца не выявлен. Взаимодействие отдельных частиц друг с другом происходит, как правило, не в результате их непосредственного столкновения, а через посредство несущей ( сплошной) фазы. При достаточно больших относительных скоростях движения фаз отдельные частицы имеют турбулентные следы, которые могут взаимодействовать как между собой, так и с дисперсными частицами. Оценка пространственного масштаба такого хаотического движения имеет порядок средней длины свободного пробега частиц между столкновениями /, а временной масштаб т порядка величины 1п / ( № У, где IF средняя по модулю пульсационная скорость частицы. [32]
Для плотного слоя при е 0 4 эта поправка в3 составляет всего 1 % от первого слагаемого 2 / С ( 1 - е), но при е - - 1 получается правильный переход к закону Стокса для одиночной частицы. Между двумя предельными случаями: движением одиночной дисперсной частицы и течением жидкости в зернистом слое, в зависимости от скорости сплошной фазы и объемного содержания дисперсной фазы возможны следующие режимы движения суспензии в вертикальном канале: восходящий прямоток, противоток, нисходящий прямоток. [33]
Аналогичная неопределенность понятий разбавленный раствор и концентрированный раствор, существовавшая в свое время в теории растворов полимеров, была устранена с помощью критерия, в соответствии с которым раствор может считаться разбавленным только до тех пор, пока не происходит полного заполнения объема макромолекулярными клубками при критической концентрации рс. Применительно к наполненным полимерам полное заполнение объема частичками наполнителя до их взамного соприкосновения отвечает предельно возможному ( для данного способа пространственного расположения частичек) объемному содержанию дисперсной фазы ( рт, при котором наполненная система, естественно, теряет механическую устойчивость. [34]
Установка в аппарате различных внутренних устройств не приводит к желаемым результатам. В этом случае идут по пути увеличения объемного содержания дисперсной фазы в аппарате, которое способствует снижению перемешивания в сплошной ( жидкой) фазе, увеличению объемного коэффициента массопередачи и уменьшению доли объема, занимаемого жидкостью - тем самым уменьшается вероятность попадания маточного расплава в зону вывода целевого продукта. Увеличение объемного содержания дисперсной фазы способствует ее равномерному распределению по сечению аппарата, и, следовательно, анализ закономерностей движения фаз в зоне случая может быть выполнен в рамках гомогенной модели. [35]
В реальных композитах имеется большая вероятность того, что две или большее количество частиц соединятся вместе и будут представлять собой агломерат. Так как поля энергии деформации частиц в агломерате перекрывают одно другое, такие агломераты должны рассматриваться как большие частицы, увеличивающие возможность образования трещины в композите. Увеличение объемного содержания дисперсной фазы также уменьшает расстояние между частицами и приводит к перекрытию полей деформации. Таким образом, в композитах с агломератами и большой объемной долей дисперсной фазы трещины будут образовываться более быстро. [36]
Ликвация в стеклах может проявляться двояко. Введение в стекла небольших количеств окрашенных оксидов, растворяющихся только в одной из фаз, либо металлов позволяет получать окрашенные стекла, причем в последнем случае окраска часто зависит от дисперсности частиц. В случае, когда объемное содержание дисперсной фазы велико, обе фазы могут образовывать непрерывные, взаимно пересекающиеся сетки, и понятия дисперсной фазы и дисперсионной среды с равным успехом могут быть применены к обеим фазам. В этом случае обе фазы представляют высокодисперсные непрерывные системы. Такую ликвацию называют непрерывной. [37]
Ряд особенностей наблюдается в связнодиспероных системах и при другом явлении переноса - при протекании электрического тока под действием приложенной извне разности потенциалов. Если радиус каналов много больше толщины ионной атмосферы, то основное отличие удельной электропроводности подобной системы Яу от электропроводности дисперсионной среды Х о связано лишь с чисто геометрическим фактором: уменьшением эффективного сечения проводников, по которым течет ток, и некоторым увеличением их длины за счет извилистости каналов. Определение электропроводности позволяет оценить объемное содержание дисперсной фазы У0тн эмульсии или для пен - обратную величину - кратность К. [38]
К сожалению, дисперсия частиц большого размера приводит также к нежелательно большому размеру трещины. Таким образом, должен быть выбран соответствующий размер частицы для изготовления композита и получения его оптимальной прочности. Было показано, что в полимерных системах энергия разрушения достигает максимальных значений при некотором объемном содержании дисперсной фазы. [39]
Процессы разделения компонентов из-за адсорбции растянуты во времени и ограничены жизнеспособностью композиции. Если в пограничном слое меняется концентрация отвердителя, то степень структурирования в этом слое и в середине полимерной прослойки будет различаться. Для состава ЭД-20 - полиуретан и ЭД-20 - низкомолекулярный каучук типа СКН у поверхности с металлом формируется фазовая структура с более мелкими, чем в центре, частицами, что приводит к уменьшению объемного содержания дисперсной фазы в зоне адгезионного контакта. Однако для второй композиции на границе с металлом вплоть до расстояния 10 мкм от поверхности субстрата каучуковая фаза совсем отсутствует. Эффект поверхности проявляется для состава с полиуретаном на расстоянии 20 мкм, а с каучуком СКН - до 40 мкм. [41]
В настоящее время следует считать доказанным, что эмульсии образуются в две стадии [18, 19]: 1 стадия - возникновение двух типов эмульсий и 2 стадия - стабилизация одного из типов эмульсии в зависимости от условий избирательного смачивания. Объемные соотношения фаз оказывают также значительное влияние на тип образующейся эмульсии. Изменение отношения объемов двух фаз вызывает изменение концентрации эмульсии того или иного типа, а повышение концентрации влечет за собой большую вероятность столкновения и коалес-ценции диспергированных частиц. Таким образом, снижение объемного содержания дисперсной фазы по отношению к общему объему эмульсии способствует стабилизации эмульсии и наоборот. [42]
Наконец, все гетерогенные полимерные системы независимо от природы компонентов, образующих среду, подчиняются единым закономерностям. На рис. 5.37 суммировано большинство известных нам зависимостей коэффициентов диффузии от степени кристалличности, наполнения, состава блок-сополимеров и смесей полимеров. Сравнение кривых показывает, что в довольно протяженной области изменения ср; экспериментальные зависимости gD / DaMi - фг для разных систем совпадают между собой. Это наблюдается в системах, размер и форма фазовых включений в которых изменяются в очень широких пределах: от нескольких десятков ангстрем до микрон. По нашему мнению, это доказывает, что в гетерогенных системах при сохранении постоянства плотности упаковки макромолекул в дисперсионной среде определяющее влияние на диффузионные свойства оказывает объемное содержание дисперсной фазы, а не ее размеры и форма. Поэтому основная задача в дальнейших исследованиях состоит в установлении взаимосвязи между условиями получения той или иной упаковки дисперсных фаз и свойствами полимерной матрицы. [43]