Разработка технологического процесса переработки отходов бериллиевой бронзы БрБ2 в порошковый материал методом электроэрозионного диспергирования

Введение 8
1.1 Свойства бериллиевых бронз 10
1.2 Применение бериллиевой бронзы БрБ2 10
1.2.1 Приборостроение. Электроника. Средства связи и коммуника-ции 15
1.2.2 Автомобильная промышленность 16
1.2.3 Бурильное оборудование и оборудование нефтедобычи 16
1.2.4 Контактная сварка 16
1.2.5 Литьё металлов и сплавов 17
1.2.6 Авиастроение. Машиностроение 17
1.3 Технология производства бериллиевой бронзы 17
1.4 Отходы бериллиевых бронз 20
1.5 Электроэрозионное диспергирование 21
1.6 Выводы по главе 1 22
2 Экспериментальная часть 24
2.1 Исходные материалы 24
2.1.1 Диспергируемый материал – отходы бериллиевой бронзы БрБ2 в виде прутков
24
2.1.2 Рабочая жидкость – дистиллированная вода 26
2.1.3 Электроды 28
2.2 Оборудование для проведения процесса диспергирования 29
2.2.1 Лабораторные весы ВСТ-150/5 29
2.2.2 Установка электроэрозионного диспергирования 30
2.2.3 Установка для встряхивания электродов 31
2.2.4 Лабораторная центрифуга 33
2.3 Описание процесса электроэрозионного диспергирования 35
2.4 Методики анализа полученного электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2
35
2.4.1 Определение ванной насыпной порошковой плотности электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2
35
2.4.2 Определение текучести электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2
38
2.4.3 Методика проведения статического прессования полученного электроэрозионного меднобериллиевого порошка в пресс-формах

38
2.4.4 Методика исследования среднего размера частиц полученного электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2
40
2.4.5 Методика исследований формы и морфологии поверхности частиц порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного электроэрозией в дистиллированной воде

43
2.4.6 Методика проведения рентгеноспектрального микроанализа частиц порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного электроэрозией в дистиллированной воде

44
2.4.7 Методика проведения рентгеноструктурного анализа порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного электроэрозией в дистиллированной воде

48
2.5 Методика исследования материального баланса процесса электроэрозионного диспергирования отходов бериллиевой бронзы БрБ2

50
2.6 Выводы по главе 2 51
3 Результаты и их обсуждение 53
3.1 Изучение зависимости производительности процесса электроэрозионного диспергирования отходов бериллиевой бронзы БрБ2, от частоты следования импульсов

53
3.2 Определение насыпной плотности электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде

55
3.3 Определение текучести электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде

56
3.4 Исследование прессуемости электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде

56
3.5 Материальный баланс процесса электроэрозионного диспергирования отходов бериллиевой бронзы БрБ2
58
3.6 Средний размер частиц порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде
60
3.7 Форма и морфология поверхности частиц порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде
63
3.8 Рентгеноспектральный микроанализ частиц порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде

65
3.9 Рентгеноструктурный (фазовый) состав порошка бериллиевой бронзы БрБ2, полученного в дистиллированной воде
67
3.10 Выводы по главе 3 67
4 Основы безопасной работы при выполнении эксперимента 68
4.1 Воздействие бериллия на организм человека 68
4.2 Требования к сбору, обезвреживанию, удалению и захоронению бериллийсодержащих отходов
71
4.3 Контроль за воздушной средой 74
4.4 Меры личной гигиены и средства индивидуальной защиты 75
4.5 Выводы по главе 4 77
Заключение 78
Список использованных источников 80

Весь текст будет доступен после покупки

Бериллиевые бронзы зарекомендовали себя одними из наиболее важ-ных и значимых в различных отраслях ввиду их уникального сочетания эксплуатационных характеристик. Положительные свойства этих сплавов наиболее полно проявляются в виде проволоки, горячепрессованных и хо-лоднотянутых прутков. Перспективным направлением ввиду наличия в со-ставе высокоценного бериллия является получение вторичных медно-бериллиевых сплавов из отходов методом электроэрозионного диспергиро-вания, при котором происходит разрушение токопроводящего материала под локальным воздействием электрических разрядов между электродами. Получение новых веществ и материалов является одной из областей научно-исследовательской деятельности бакалавра по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология. Поэтому, изучение процесса электроэрозионного диспергирования отходов бериллиевых бронз, а также, исследование свойств полученного впервые этим методом электроэрозионного порошка бериллиевой бронзы, является актуальным.
Объектом исследования является процесс электроэрозионного диспергирования отходов бериллиевой бронзы БрБ2 в дистиллированной воде.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обзор литературы
1.1 Свойства бериллиевых бронз

Бериллиевые бронзы относятся к классу так называемых дисперсионно упрочняемых сплавов, характерной особенностью которых является зависимость растворимости легирующих компонентов от температуры. При закалке из однофазной области в твердом растворе фиксируется избыточное количество атомов легирующего компонента по сравнению с равновесным состоянием для данной системы. Образовавшийся пересыщенный твердый раствор термодинамически неустойчив и стремится к распаду, процесс активизируется с повышением температуры. Эффект упрочнения определяется дисперсностью выделений, образовавшихся при распаде [1].
Наиболее применяемыми сплавами системы Cu-Be являются сплав БрБ2 (CuBe2, alloy 25, C 17200 по зарубежным спецификациям) содержащий около 2 % бериллия, а также сплавы МНБ (медь-никель-бериллий или CuNi2Be, alloy 11, С17510 по зарубежным спецификациям) и МКБ (медь-кобальт-бериллий или CuСо2Be, alloy 10, С17500 по зарубежным спецификациям),содержащие до 0,8 % бериллия. Сплав БрБ2 также называют высоколегированной бериллиевой бронзой, а сплавы МНБ и МКБ – низколегированной бериллиевой бронзой [2].
БрБ2 – это безоловянная бериллиевая бронза, обрабатываемая давлением. Химический состав сплава БрБ2 описан в ГОСТ 18175-78 и включает в себя следующие компоненты: медь 96,9-98,0 %, бериллий 1,8-2,1 %, никель 0,2-0,5 % и до 0,5 % примесей [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Папиров, И.И. Бериллий в сплавах [Текст]: справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 147 с.
2 Ловшенко, Ф. Г. Бронзы электротехнического назначения и особенности их производства [Текст] / Ловшенко Ф. Г., Ловшенко Г.Ф., Лозиков И.А. // Вестник Белорусско-Российского университета. ? 2012. ? № 3 (36). ? С.36-52.
3 Тебякин, А.В. Многофункциональные медные сплавы [Текст] / А.В. Тебякин, А.Н. Фоканов, В.Ф. Подуражная // Труды ВИАМ. ? 2016. ? 12 (48). ? 37-44.
4 Wang, Z. Comparison of the mechanical properties and microstructures of QB2.0 and C17200 alloys / Wang Z., Li J., Zhang Y., et al. // Materials (Basel), 2022. – Vol. 15, ? № 3. – p. 2570. DOI: 10.3390/ma15072570.
5 Филатов, А.А. Опираясь на опыт Китая: простой шаг по совершенствованию бронзы БРБ2 // Стандарты и качество. – 2024. – № 2 (1040). – С. 90.
6 Каблов, Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
7 Каськов, В.С. Изготовление конструкционных изделий из бериллия в ВЭТЦ ВИАМ и их применение в различных отраслях науки и техники // Авиационные материалы и технологии. – М.: ВИАМ, 2000. – С. 19–22.
8 Антипов, В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 8. – C. 157–167.
9 Намитоков, К. К. Электроэрозионные явления [Текст] / К.К. Намитоков. – М.: Энергия, 1978. – 455 с.
10 Спеченные материалы для электротехники и электроники [Текст]: справочник / Г.Г. Гнесин. – М.: Металлургия, 1981. – 344 с.
11 Справочник по электротехническим материалам [Текст] / Под ред. Ю. В. Корицкого. – Л.: Энергия, 1976. – 896 с.
12 Таев, И. С. Электрические контакты и дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения [Текст] / И. С. Таев. – М.: Энергия, 1973. – 423 с.

Весь текст будет доступен после покупки