Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

В то же время, результаты, полученные указанными выше методами анализа, показали, что устойчивый и необратимый эффект дезагрегации частиц порошка циркония сохраняется в течение длительного времени только для проб, подвергнутых обработке щелочью (см. табл. 1). Пробы этих порошков, находящиеся под слоем воды в объемном соотношении 5 : 1, легко взмучивались лопаточкой, образуя однородные суспензии даже после длительного хранения (не менее 6 мес). Пробы порошка из «глухого» опыта и порошка, полученного после УЗО исходного материала, уже через 2-3 сут хранения взмучивались заметно хуже, и для получения однородных суспензий требовали интенсивного перемешивания. Таким образом, проведенные эксперименты косвенно подтвердили сделанное предположение о причинах, приводящих к образованию агрегатов, и показали эффективность предложенного способа дезагрегирования комковидного материала путем щелочной обработки [16]. При этом важным вопросом, касающимся возможности применения порошка циркония, являлись оценка влияния щелочной обработки на химический состав поверхностных слоев частиц и чувствительность обработанного порошка к внешним воздействиям. Для этого необходимо было установить наличие возможных изменений в химическом составе и свойствах поверхности циркония после обработки, а также изучить их зависимость от концентрации раствора щелочи. Результаты гравиметрического анализа показали (табл. 2), что увеличение концентрации щелочного раствора в широких пределах (0-1,0) М не оказывает влияния на содержание основного вещества в материале, а содержание активного металла имеет слабую тенденцию к увеличению. При этом данные РСМА свидетельствуют о том, что значимого изменения примесного состава поверхностных и приповерхностных слоев частиц не происходит при любой концентрации щелочного раствора и выявить зависимость содержания какого-либо элемента от концентрации раствора щелочи не представляется возможным. Результаты определения параметров, важных с точки зрения обеспечения безопасности работы при использовании дезагрегированного порошка, свидетельствуют, что обработка раствором NaOH любой концентрации не влияет на чувствительность материала к трению и электрической искре (см. табл. 2). Таким образом, предложенный способ [14] обработки комковидного материала, получаемого в определенных условиях при длительном хранении влажного порошка натриетермического циркония, позволяет перевести его в устойчивое порошкообразное состояние, характерное для кондиционного порошка, при этом получающийся порошок удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к безопасной работе с данным материалом. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 33-40. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 33-40. Таблица 2 Содержание основного вещества и активного металла в исследуемых материалах, а также их чувствительность к различным воздействиям Проба Массовая доля циркония, мас. % Степень чувствительности к электрической искре Оценка чувствительности к трению общего активного Степень опасности ручных работ Класс опасности ручных работ Комковидный материал (размятый «от руки») 94,3 75,6 Высокая Очень высокая 4 «Глухой» опыт 94,3 76,8 Не определяли Не определяли Порошки после щелочной обработки 0,01 М 93,7 78,0 0,05 М 94,4 78,7 0,1 М 94,4 78,6 Высокая Очень высокая 4 0,3 М 94,3 77,9 0,5 М 94,1 78,8 0,7М 94,7 79,6 1,0М 94,7 79,5 Не определяли Выводы При хранении влажного высокодисперсного порошка циркония в условиях кислой среды может протекать процесс агрегирования частиц, который приводит к переходу порошка в твердый комковидный материал, не обладающий сыпучестью. На примере натриетермического циркония марки ПЦрН-А показано, что наиболее вероятной причиной агрегирования частиц является образование оксо-мостиковых связей между атомами циркония, находящимися на поверхности частиц металла. © Бережко П. Г., Забродина О. Ю., Царев М. В., Мокрушин В. В., Царева И. А., Канунов А. Е., Кашафдинов И. Ф., Коршунов К. В., Ивашов А. Э., Пичугина С. А., 2023 38