Эволюция структурной организации наноразмерного порошка магний-алюминиевой шпинели при размоле и прессовании

Abstract

Исследована эволюция структурной организации в ряду материалов: ксерогель гидроксидов магния и алюминия → наноразмерный порошок магний-алюминиевой шпинели → пористый объект, полученный прессованием порошка шпинели. При размоле и прессовании порошка происходит разрушение 75.8% агломератов. Объем поровых каналов между агломератами в пористом объекте сократился в 2.7 раза, а между агрегатами в агломератах – в 4 раза. Объем поровых каналов между «первичными частицами» в агрегатах существенно не изменился, разрушение агрегатов практически не происходит. В результате прессования порошка суммарный объем уменьшается практически только за счет сокращения объема поровых каналов между агломератами, т.е. уменьшения диаметров их широких сечений. Однако диаметры их узких сечений не изменяются. При этом фрагменты разрушившихся агломератов заполняют часть объема широких сечений поровых каналов между агломератами. При прессовании порошка шпинели наблюдаются две стадии: 1) перегруппировка и проскальзывание агломератов и 2) разрушение агломератов.

Досліджено еволюцію структурної організації в ряду матеріалів: ксерогель гідроксидів магнію та алюмінію → нанорозмірний порошок магній-алюмінієвої шпінелі → пористий об’єкт, одержаний пресуванням порошку. При розмелі та пресуванні порошку шпінелі відбувається руйнування 75.8% агломератів. Об’єм порових каналів між агломератами у пористому об’єкті скоротився у 2.7 рази, а між агрегатами в агломератах – у 4 рази. Об’єм порових каналів між «первинними частками» в агрегатах суттєво не змінився, руйнування агрегатів практично не відбувається. В результаті пресування порошку зменшення сумарного об’єму протобто зменшення діаметрів їх широких перетинів. Однак діаметри їх вузьких перетинів не змінюються. При цьому фрагменти зруйнованих агломератів заповнюють частину об’єму широких перетинів порових каналів між агломератами. При пресуванні порошку шпінелі реєструється дві стадії: 1) перегрупування й прослизання агломератів та 2) руйнування агломератів.

Evolution of structural organization in series of materials: xerogel of magnesium and aluminium hydroxides → nanosized powder of magnesium-aluminate spinel → porous objects, which were produced by compaction of spinel powder, has been investigated. Milling and compaction of spinel powder results in destruction of 75.8% agglomerates. There was a 2.7 times decrease in the volume of pore channels between agglomerates in porous object, and a 4 times decrease between aggregates in agglomerates. Volume of pore channels between «initial particles» in aggregates didn’t considerably change; destruction of aggregates was practically absent. At powder compaction the total volume decreased through decrease of volume of pore channels between agglomerates, i.e. the decrease of diameters of their broad cross-sections. However, diameters of narrow crosssections didn’t change. Thus, fragments of destroyed agglomerates fill a part of volume of broad cross-sections of pore channels between agglomerates. Compaction of powder of magnesium-aluminate spinel has two stages: 1) reconfiguration and slipping of agglomerates and 2) destruction of agglomerates.