Warunki emulgowania zawiesin kompozytowych w procesie recyklingu

• Autorzy: Jackowski, J. , Szymański, P.

Warianty tytułu

EN

Conditions of composite suspension emulation during the recycling process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Specyficzna struktura, sposób jej kształtowania oraz właściwości sprawiają, że recykling metalowych materiałów kompozytowych odbiega od sposobów praktykowanych w przypadku tradycyjnych stopów. Ponadto jest technologicznie zróżnicowany ze względu na charakter recyklowanego tworzywa. Znaczną grupą stosowanych materiałów kompozytowych są tzw. kompozyty zawiesinowe, uzyskiwane poprzez wytworzenie zawiesiny cząstek fazy zbrojącej w ciekłym metalu lub stopie osnowy. Gdy przetopienie złomu i ponowne odlanie zawiesiny nie jest możliwe, sposobem na zrecyklowanie materiału jest rozdzielenie składników zawiesiny. Dotychczasowe badania dowiodły, że proces ten może być skuteczny w przypadku prowadzenia go w specjalnie dobranym ciekłym ośrodku, ale pod warunkiem zemulgowania recyklowanej zawiesiny kompozytowej z tymże ośrodkiem. Ponieważ emulgowanie cieczy wymaga stosowania mieszalników, ważnym zagadnieniem staje się określenie warunków, jakie muszą być zachowane, aby proces był skuteczny. Na podstawie zależności (1) obliczono wartości wymiarów kropel dyspergowanej zawiesiny kompozytowej (stałe cząstki fazy zbrojącej-ciekły stop aluminium), tworzących się w mieszalniku posiadającym żądane wymiary mieszadła i liczby jego obrotów, przy równie wybranych parametrach charakteryzujących układ recyklingowy. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci graficznej, a ich analiza pozwoliła na określenie zaprezentowanych wniosków. Wynika z nich, że proces emulgowania recyklowanych zawiesin kompozytowych nie wymaga stosowania trudnych do spełnienia warunków o charakterze technologicznym i konstrukcyjnym. Praktyczna weryfikacja wyników obliczeń jest konieczna, szczególnie w celu określenia roli czasu w procesie formowania się emulsji o zadanym stopniu dyspersji.

EN

Specific structure, the way of its forming, and properties of metal composite materials cause that their recycling is unlike the one used in case of traditional alloys. Moreover, the process is technologically differentiated according to the kind of the recycled material. Important group of the composite materials make so-called suspension composites, obtained by formation of a suspension of reinforcing phase particles in matrix liquid metal or alloy. In case the scrap can not be remelted and casted again, the material may be recycled by separation of the suspension components. The research results available up to now have shown that the process may be effective when carried out in an especially chosen liquid medium provided that the composite suspension being recycled is emulsified with the medium. Since in order to emulsify a liquid special mixers are required, an important problem arises consisting in defining the conditions to be met to ensure effectiveness of the process. Based on the relationship (1) the dimensions of the drops of dispersed composite suspension (solid particles of the reinforcing phase - liquid aluminum alloy) are calculated according to required mixer size and rotational speed, for selected parameters characterizing the recycling system. Results of the calculation are graphically shown. Their analysis enabled drawing the presented conclusions. They say that the emulsification process of the recycled composite suspension imposes no difficult technological and/or constructional conditions. Nevertheless, the calculation results should be practically verified, particularly in order to assess the meaning of duration of formation of the emulsion of a required dispersion degree.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt zawiesinowy; recykling; emulgowanie

EN

suspension composite; recycling; emulsification

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 2
• Strony: 119-122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Jackowski, J.

autor

Szymański, P.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, ul. Piotrowo 3, 61-138 Poznań,

Bibliografia

• [1] Schuster D.M., Skibo D.M., Bruski R.S., Provencher R., Riverin G., The recycling and reclamation of metal-matrix composites, JOM 1993, May, 26-30.
• [2] Nishida Y., łzawa N., Kuramasu Y., Recycling of aluminium matrix composites, Metallurgical and Materials Transaction 1999, 30A, March, 839-844.
• [3] Recykling odlewów kompozytowych zawiesinowych i z nasycanym zbrojeniem, Praca zbiorowa, Sprawozdanie z realizacji projektu badawczego nr 3 T08B 022 26, Poznań 2006.
• [4] Ray S., Synthesis of cast metal matrix particulate composites, Journal of Metal Science 1993, 28, 5397-5413.
• [5] Jackowski J., Nagolska D., Szweycer M., Zjawiska sedymentacji w technologii kompozytów zawiesinowych, Krzepnięcie Metali i Stopów 2000, 43, 281-290.
• [6] Jackowski J., Nagolska D., Szweycer M., Szymański P., Możliwość recyklingu metalowych odlewów kompozytowych, Kompozyty (Composites) 2007, 1, 37-40.
• [7] Szweycer M., Jackowski J., Warunki topienia i odlewania kompozytów zawiesinowych o osnowie aluminiowej, Mat. VIII Konf. Metale nieżelazne w przemyśle okrętowym, Szczecin 1996, 185-192.
• [8] Określenie warunków recyklingu odlewów i odpadów kompozytowych, Praca zbiorowa, Mat. II Sympozjum Naukowego Innowacje w Odlewnictwie, Wysowa, październik 2007.
• [9] Kamavaram V., Manthg D., Reddy R.G., Recycling of aluminium metal matrix composite using ionic liquids. Effect of process variable on current efficiency and deposit character-istics, Electrochimica Acta 2005, 50, 3286-3295.
• [10] Jackowski J., Nagolska D., Szweycer M., Warunki recyklingu rozdrobnionych kompozytów metalowych zbrojonych dyspersyjnie i z nasycanym zbrojeniem, Rozdział nr II. 18 w monografii Innowacje w odlewnictwie, cz. I, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2007, 259-266.
• [11] Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, WNT, Warszawa 1981.
• [12] Jackowski J., Szweycer M., Szymański P., Ocena właściwości powierzchniowych ciekłych metali i stopów w ośrodkach ciekłych, Kompozyty (Composites) 2006, 2, 60-64.
• [13] Postołek H., Adamski C, Wpływ napięć międzyfazowych na rafinujące oddziaływanie żużli, Archiwum Hutnictwa 1981, 26, 4