Методика и результаты определения содержания ультрадисперсных порошков алмаза, железа и модифицированного политетрафторэтилена

Чтобы определить соответствие требованиям ТУ 0257-001090303230-2012 проведем расчет содержания ультрадисперсных алмазов, железа и модифицированного политетрафторэтилена «Флуралит» в 80 мл автопрепарата.

За исходные данные возьмем объем добавки в стандартной упаковки (V), содержание которой 80 мл, плотность добавки при температуре 20 + 0,5◦С (ρ ²⁰) 0,842 г/мл, содержание ультрадисперсного железа и меди определенных спектральным анализом (С_Fe=15,5 г/т, С_Cu=28,0 г/т). Определим содержание ультрадисперсных алмазов (m_алм), железа (m_Fe,) модифицированного политетрафторэтилена «Флуралит» (m _ПТФЭ).

В соответствии с требованием ТУ 0257-001-90303230-2012 общее нормированное содержание УДП во флаконе (80мл):

∑ m^н_УДП ≥ m^н _алм + m^н_Fe + m^н_ПТФЭ,

Тогда: ∑ m^н_УДП ≥ 0,3 г + 1,0 г + 0,5 г = 1,8 г.

Результаты определения содержания нерастворимых примесей в двух параллельных пробах автопрепарата приведены в табл. 1.

Таблица 1

Из табл.1 видно, что общее количество нерастворимых примесей в автопрепарате в среднем составило 58,7 мг/1000 мг (УДП).

Выполним расчет массы нерастворимых примесей (m) в объеме упаковки (V_уп.), т.е. в 80 мл добавки.

Известно, что масса добавки: m = V _уп. ×ρ²⁰,

где ρ²⁰ – плотность добавки при 20 °С. Следовательно: m = 80×0,842 = 67,36 г.

Из пропорции определим общее (суммарное) содержание УДП (∑m_удп ) во флаконе (80 мл.):

Если в 1,0 г добавки – 58,7 мг УДП,

то в 67,36 г – Х мг.

Отсюда:

Х = 67360×58,7/1000 = 3954,032 мг = 3,954 г.

Выполняется условие: Х = ∑m_удп > Σ m^н_удп , т.к. 3,954 г > 1,8 г.

С использованием метода эмиссионного спектрального анализа определим абсолютное содержание ультрадисперсного порошка железа в модифицированном масле [9]. Согласно этих данных содержание железа (С_Fe) составило 15,5 г/т. Решаем пропорцию:

Если в 1 тонне масла – 15,5 г УДП железа,

то в 67,36 г. – Х_Fe г.

Отсюда:

Х_Fe = 67360*15500/1000000 = 1044,08 мг = 1,044 г.

Выполняется условие: Х_Fe > m^н_Fe, т.к. 1,044 г > 1,0 г.

С учетом результатов спектрального анализа масла на содержание УДП меди (С_Cu=28,0 г/т), определим примерное содержание ультрадисперсного модифицированного политетрафторэтилена «Форум». С этой целью составим пропорцию:

Если в 1 тонне масла – 28,0 г УДП меди.

то в 67,36 г – Х_ПТФЭ г.

Отсюда:

Х _ПТФЭ = 67360*28000/1000000 = 1886,08 мг = 1,89 г.

Выполняется условие: Х _ПТФЭ = m_ПТФЭ > m^н _ПТФЭ , т.к. 1,89г > 0,5 г.

Вычитая из суммарной массы примесей известную массу УДП железа и меди, определим примерное содержание ультрадисперсных алмазов:

m_алм = ∑m_удп – m _Fe – m _Cu;

m_алм = 3,954 – 1,89 – 1,044 = 1,03 г.

Выполняется условие: m_алм > m^н _алм, т.к. 1,03 г > 0,3г.

Итоговые результаты лабораторных испытаний представлены в табл. 2.

Таблица 2

Микрофотография восстанавливающей добавки, увеличенная в 350 раз, представлена на фото 1.

Фото 1 Микрофотография восстанавливающей добавки, увеличенная в 350 раз

1 - частицы ультрадисперсного модифицированного политетрафторэтилена;

2 - частицы ультрадисперсного железа;

3 - частицы ультрадисперсных алмазов.