Эффекты механоактивации углематериалов при тонком измельчении

Abstract

У статті розглянуто теоретичні передумови і чинники прояву ефектів механоакти-вації при тонкому подрібненні матеріалів. Викладено суть нових уявлень про руйнування, згідно з якими механоактивація це одна з форм автовозбужденія активності речовини на стадії авторезонансу навантаженого твердого тіла. Прогнозною оцінкою ступеня механо-активації служить приріст питомої поверхні S / V подрібненого продукту. Його величина залежить від енергетичних властивостей матеріалу і режиму навантаження в процесі подрібнення. До числа факторів, що обмежують ступінь механоактивації подрібненого ма-теріалу, відносяться його природні енергетичні властивості: величина  теоретичної по-верхневої енергії, локальна щільність WV випромінювання та питомий коефіцієнт Д корис-ної дії при диспергування. Експериментально встановлено, що ефекти механоактивації вугілля посилюються в умовах неравнокомпонентного об'ємного навантаження зразків вугілля з високим коефіцієнтом концентрації напружень. Спостереження кінетики механоактіваціонного параметра про-ведено із застосуванням потенциометрической методики по зміні адсорбційної активності частинок подрібненого вугілля. Ключові слова: тонке подрібнення, концентрація напружень, щільність енергії, меха-ноактивація, питома поверхня, потеціометріческая методика, адсорбційна активність.

В статье рассмотрены теоретические предпосылки и факторы проявления эффек-тов механоактивации при тонком измельчении материалов. Изложена суть новых пред-ставлений о разрушении, согласно которым механоактивация это одна из форм автовоз-буждения активности вещества на стадии авторезонанса нагруженного твердого тела. Прогнозной оценкой степени механоактивации служит прирост удельной поверхности S/V измельченного продукта. Его величина зависит от энергетических свойств материала и режима нагружения в процессе измельчения. К числу факторов, ограничивающих степень механоактивации измельченного материала, относятся его природные энергетические свойства: величина  теоретической поверхностной энергии, локальная плотность WV энергии и коэффициент Д полезного действия при диспергировании. Экспериментально установлено, что эффекты механоактивации угля усиливаются в условиях неравнокомпо-нентного объемного нагружения образцов угля с высоким коэффициентом концентрации напряжений. Наблюдение кинетики механоактивационного параметра проведено с приме-нением потенциометрической методики по изменению адсорбционной активности частиц измельченного угля. Ключевые слова: тонкое измельчение, концентрация напряжений, плотность энергии, механоактивация, удельная поверхность, потециометрическая методика, адсорбционная активность.

The article discusses the theoretical background and factors of the manifestation of the effects of mechanical activation during the fine grinding of materials. The essence of the new ideas about the destruction, according to which the mechanical activation is one of the forms of auto-excitation of the activity of a substance at the stage of autoresonance of a loaded solid, is presented. The predictive estimate of the degree of mechanical activation is the increase in the specific surface S / V of the ground product. Its value depends on the energy properties of the material and the mode of loading in the grinding process. The factors limiting the degree of mechanical activation of the crushed mate-rial include its natural energy properties: the value  of the theoretical surface energy, the local densi-ty WV energy and the coefficient Д of the useful effect during dispersion. It was established experimentally that the effects of coal mechanical activation are enhanced under the conditions of unequal component loading of coal samples with a high stress concentration ratio. The kinetics of the mechanoactivation parameter was observed using a potentiometric technique to change the adsorption activity of particles of crushed coal. Keywords: fine grinding, stress concentration, energy density, mechanical activation, specific surface area, potentsiometrichesky method, adsorption activity.