Выбор метода изготовления пористых порошковых изделий фильтрующего назначения

Рассмотрены три метода повышения равномерности распределения свойств по площади порошковых фильтрующих материалов на разных этапах изготовления. Показано, что гранулирование порообразователем металлических порошков повышает равномерность распределения проницаемости по площади фильтрации в 2,3–3,5 раза. Сухое радиально-изостатическое прессование обеспечивает высокую равномерность распределения фильтрующих свойств, причем коэффициент вариации коэффициента локальной проницаемости не превышает 0,17. Радиальное обжатие позволяет повысить равномерность распределения проницаемости по площади фильтрации на 15…22 % по сравнению с таковым для исходных порошковых фильтрующих материалов. Выбор метода определяется формой, размерами и свойствами изготавливаемых изделий и исходных порошков. Рассмотренные методы могут быть использованы в нефтехимическом машиностроении для изготовления пористых порошковых изделий фильтрующего назначения, применяемых для улавливания частиц катализаторов, фильтров тонкой и грубой очистки топлива и масла.

Литература

[1] Liu P., Tao X., Li X., et al. Preparation of superhydrophobic-oleophilic quartz sand filter and its application in oil-water separation. Appl. Surf. Sci., 2018, vol. 447, pp. 656–663, doi: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.04.030

[2] Романовский В.И., Грузинова В.Л. Отходы синтетических материалов для очистки от нефтесодержащих сточных вод. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение, 2018, № 1, с. 26–31.

[3] Феофанов Ю.А., Ряховский М.С. О применении природных сорбентов для очистки воды от нефтепродуктов. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение, 2018, № 6, с. 32–38.

[4] Bahadori A. Strainers and filters. Construction, management, and inspection. In: Oil and pipelines and piping systems. Houston, Gulf Prof. Publ., 2017, pp. 377–394.

[5] Ильющенко А.Ф., Кусин Р.А., Закревский И.В. и др. Порошковые фильтрующие материалы. Минск, БГАТУ, 2018. 188 с.

[6] Ilyushchanka A., Charniak I., Kusin A., et al. Cleaning of technical oils by powder filter materials. J. Phys.: Conf. Ser., 2019, vol. 1260, no. 6, art. 062010, doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1260/6/062010

[7] Капцевич В.М., Тиунчик А.А., Корнеева В.К. и др. Построение оптимальной структуры многослойных фильтрующих материалов для очистки моторного масла после обкатки двигателя. Агропанорама, 2018, № 3, с. 38–45.

[8] Ксенофонтов Б.С., Антонова Е.С. Интенсификация флотационной очистки промышленных сточных вод с использованием комбинированной системы аэрации, включающей эжекторы и диспергаторы. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение, 2016, № 9, с. 32–36.

[9] Bram M., Daudt N.F., Balzer H. Porous metals from powder metallurgy techniques. Mat. Sci. Mat. Eng., 2021, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819726-4.00093-4

[10] Попивненко Л.В., Руденко Н.А., Ищенко В.А. Исследование особенностей прессования и спекания высокопористых материалов, изготовленных с применением различных порообразователей. Обработка материалов давлением, 2017, № 1, с. 156–163.

[11] Trueba P., Chicardi E., Rodriguez-Ortiz J.A., et al. Development and implementation of a sequential compaction device to obtain radial graded porosity cylinders. J. Manuf. Process., 2020, vol. 50, pp. 142–153, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.12.011

[12] Ильющенко А.Ф., Капцевич В.М., Кусин Р.А. и др. Способ получения пористых порошковых материалов. Патент BY 20348. Заявл. 28.06.2013, опубл. 28.02.2015.

[13] Ilyushchenko А., Kusin R., Charniak I., et al. Improving the uniformity of property distribution along the surface of filter materials obtained using porogens. Proc. Machines, Technologies, Materials, 2014, year XXII, no. 3, pp. 6–19.

[14] Демин С.Е., Демина Е.Л. Математическая статистика. Нижний Тагил, НТИ УРФУ, 2016. 284 с.

[15] ГОСТ Р 50779.10–2000. Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения. Москва, Стандартинформ, 2008. 41 с.

[16] Novak L., Novak D. Estimation of coefficient of variation for structural analysis: the correlation interval approach. Struct. Saf., 2021, vol. 92, art. 102101, doi: https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2021.102101

[17] Капцевич В.М., Корнеева В.К., Закревский И.В. Методика расчета толщин слоев многослойных фильтрующих материалов, работающих в режиме глубинного фильтрования. Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы, сварка. Сб. докл. 12-го Междунар. симп. Ч. 1. Минск, 2021, с. 231–240.

[18] Schaffoner S., Fruhstorfer J., Ludwig S., et al. Cyclic cold isostatic pressing and improved particle packing of coarse grained oxide ceramics for refractory applications. Ceram. Int., 2018, vol. 44, no. 8, pp. 9027–9036, doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.02.106

[19] Yasuda K., Tanaka S., Naito M. Stochastic analysis on ceramic granule collapse in powder compact during cold isostatic pressing. Adv. Powder Technol., 2016, vol. 27, no. 3, pp. 940–947, doi: https://doi.org/10.1016/j.apt.2016.02.032

[20] Fransis L.F. Powder processes. In: Маterials processing. New York, Academic Press, 2016, pp. 343–414.