Магнитное поле и кристаллизация

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ Образование центров кристаллизации [c.23]

Роль магнитного поля и окислов железа в образовании центров кристаллизации [c.26]

Экспериментальный стенд был сконструирован с учетом следующих положений обработка исследуемого раствора магнитным полем и нагрев до заданной температуры были совмещены, чем устранялось возможное влияние фактора релаксации с целью же увеличения эффекта раствор подвергался многократному воздействию магнитного поля в процессе циркуляции в контуре. Образование центров кристаллизации учитывалось по кинетике кристаллизации сульфата кальция. [c.31]

Рис. 1-7. Влияние магнитного поля и окислов железа на кинетику кристаллизации пересыщенного раствора сульфата кальция. Температура 80°С.

В странах западной Европы и США к магнитной обработке проявляется нарастающий интерес. Во Франции и ФРГ изучается влияние магнитного поля на кристаллизацию солей кальция и магния. В Италии исследуют влияние магнитного поля на структуру воды. [c.9]

Умягчение воды магнитной обработкой. Если воду, содержащую растворенные соли, пропустить через рабочий зазор магнитного устройства, в котором созданы магнитные поля чередующейся полярности, в ней произойдут некоторые процессы. Под действием чередующихся направлений магнитного поля и наведенного электрического тока в обрабатываемся движущейся воде образуется большое количество мелкодисперсных заряженных коллоидных частиц, выполняющих роль центров кристаллизации и способствующих выпадению накипеобразующих солей в шлам. Этот шлам легко удаляется из системы охлаждения промывкой. Отложения накипи нй стенках системы охлаждения прт использовании обработанной магнитами воды резко сокращаются. [c.259]

Эффективность магнитной обработки зависит главным образом от напряженности магнитного поля, общей длины пути воды в зоне воздействия магнитного поля, скорости пересечения водой магнитных силовых линий, карбонатной жесткости и концентрации железа в воде. Кроме того, экспериментально установлено, что магнитная обработки эффективна не для всех вод. Поскольку кристаллизация солей возможна только из пересыщенных растворов, то влияние магнитного поля на кристаллизацию солей жесткости в природных водах можно ожидать лишь в том случае, когда вода будет пересыщена солями, образуя, с ними неравновесную систему. [c.224]

Формируемый магнитным полем столб жидкого металла опирается на токопроводящее основание, представляющее собой металлическую затравку, в процессе литья превращающуюся в кристаллизующийся слиток. Охлаждающая среда обеспечивает частичное затвердевание жидкого столба (образование корочки) в зоне действия магнитного поля и полную кристаллизацию непрерывно вытягиваемого слитка. Фронт кристаллизации на поверхности слитка, выше которого располагается формируемая магнитным полем жидкая зона определенной высоты, находится на некотором расстоянии от места подачи охлаждающей среды. [c.621]

Текстуры образуются вследствие ориентированного воздействия на тело внешних или внутренних сил. Эти силы могут быть вызваны механическими напряжениями, магнитными, электрическими или тепловыми полями и др. Текстуры возникают при различных технологических процессах кристаллизации, пластической деформации, получении тонких слоев и осадков, укладке анизотропных по форме частиц порошков и др. [c.260]

Если сплав со столбчатой структурой подвергнуть обработке в магнитном поле, т. е. получить анизотропию частиц выделения, то можно еще повысить магнитную энергию. Рекордная магнитная энергия получена на монокристалле и равна 48-10 дж/м (12,0-10 гс. э), В сплавах системы Fe—Ni—А1—Со коэрцитивная сила повышается при легировании этих сплавов титаном. Влияние титана на повышение коэрцитивной силы связано с измельчением зерна. В сплавах, содержащих титан, затруднено получение столбчатой структуры, следовательно, магнитная энергия их не высока. Однако специальным легированием сплавов, содержащих титан, можно добиться получения столбчатых кристаллов при кристаллизации. У таких сплавов наряду с высокой коэрцитивной силой достигается большая магнитная энергия. [c.225]

Исследованиями МЭИ установлено, что наложение магнитного поля на водные растворы не вызывает изменения в их составе, (т. е. не влияет на жесткость и концентрацию солей), а лишь оказывает влияние на кристаллизацию накипеобразователей при последующем нагреве воды. При зтом вместо накипи образуется тонкодисперсный подвижный шлам. [c.7]

В науке пока нет окончательно сложившихся представлений о влиянии магнитного поля на физико-химические процессы. Однако можно считать установленным, что магнитное поле оказывает определенное влияние на кинетику кристаллизации, обусловливая увеличение концентрации центров кристаллизации в массе воды, вследствие чего вместо накипи образуется взвесь (шлам), удаляемая сепарацией или промывкой агрегата. Установлено также, что наложение магнитного поля ускоряет процессы коагуляции, повышает проницаемость воды через мембрану, оказывает дегазирующее действие на воду, снижает коррозию металла и обусловливает разрушение ранее образовавшейся накипи. [c.9]

Установлено, что при концентрации магнетита, равной 3,0 мг/кг в пересыщенном растворе сульфата кальция, но без наложения магнитного поля, кристаллизация не наблюдалась. Наложение же магнитного поля напряженностью 16-10 А/м (2000 Э) на тот же раствор приводило к выделению твердой фазы, начиная с концентрации железа в растворе, равной 0,3 мг/кг и выше, что подтверждает высказанное выше предположение о решающем значении ферромагнитных окислов железа. [c.12]

Опыты с природной водой показали, что карбонат кальция выделяется в форме кальцита независимо от температуры (рис. 1.5). Таким образом, модификация твердой фазы карбоната кальция определяется температурой и примесями. Магнитное же поле влияет только на геометрический размер кристаллов. Рис. 1.6 подтверждает сказанное. С увеличением напряженности магнитного поля твердая фаза становится мельче, а количество частиц центров кристаллизации) возрастает. Исследования были [c.23]

Магнитное поле может влиять на образование центров кристаллизации в пересыщенных, т. е. термодинамически неравновесных, системах при наличии ферромагнитных окислов железа. В природных водах, как пресных, так и морских, в пересыщенном состоянии находится преимущественно карбонат кальция. Поэтому обработка магнитным полем имеет наибольшее практическое значение для вод кальциево-карбонатного класса, преобладающих среди пресных вод. Основным признаком пересыщения воды по карбонату кальция может служить отсутствие агрессивной двуокиси углерода. [c.34]

Рис. 29.14. Угловые зависимости резонансного поля (а) и ширины резонансной кривой (б) сферы из d r2Se4 [76] Т = 4.2 К 6 — угол между линиями постоянного магнитного поля и осью [1001 I — кристалл, выращенный методом кристаллизации из квазноднородиого расплава 2 — кристалл, выращенный методом переноса в жидкой фазе 3 — кристалл, выращенный методом кристаллизации из квазиоднородного расплава, с молярной ири.месыо Ag 0.08%

Изучение нагрева тлеющим разрядом (В. И. Дятлов, Д. И. Котельников) привело к разработке технологии диффузионной сварки различных материалов с нагревом тлеющим разрядом. Велись исследования (Г. Б. Сердюк, С. И. Жук) технологических свойств сварочной дуги в магнитном поле и разработана экспериментальная установка для сварки труб дугой, вращающейся в магнитном поле. В результате изучения катодного распыления в сварочной дуге (В. А. Фурсов) разработан метод тонкослойной и дозированной наплавки без проплавления основного металла. Исследован процесс полигонизации в сварных швах при кристаллизации (М. А. Абралов). [c.24]

Влияние магнитного поля на кристаллизацию растворив впервые наблюдал В. В. Кондогури. Им установлено увеличение числа центров кристаллизации в растворах пиперина и салола при воздействии электрического и магнитного нолей. Аналогичные явления наблюдал и Ф. К. ГорскийБолее детальное изучение влияния магнитного поля на различные накипеобразователи было проведено в МЭИ [23, 24]. Исследования показали, что магнитное поле обусловливает образование кристаллических микрозародышей накипеобразователей в водных растворах при условии, если эти растворы при поступлении в магнитный аппарат находятся в пересыщенном состоянии. В дальнейшем при нагревании зародыши превращаются в кристаллические центры. Их количество значительно больше, а размер меньше, чем при отсутствии предварительной обработки воды магнитным полем. Кроме того, сокращается латентный период кристаллизации, т. е. твердая фаза выделяется раньше. [c.26]

В литературе приводятся разнообразные соображения, касающиеся влияния магнитного поля на процесс зародышеобразования. Так, одни авторы связывают этот процесс с присутствием в воде коллоидного железа (А. И. Киргинцев, В. М. Соколов, В. А. Зубарев, Ю. Л. Новожилов, В. И. Катков и др.), другие —с возникновением местных флуктуаций концентраций (Л. Н. Ефанов, Б. М. Долгоносой) или ассоциатов, а также агрегации ионов под влиянием магнитного поля и гидродинамических сил [25]. По данным И. Ф. Дом-никова большое значение следует придавать индуцированному электрическому току, возникающему при наложении магнитного поля при этом нарушаются условия гидратации ионов и создаются благоприятные условия для их сближения и образования кристаллических центров. Некоторые исследователи отрицают необходимость пересыщения для образования центров кристаллизации (Б. М. Долгоносой, 3. Я- Яровславский). [c.26]

Роль ферромагнитных окислов железа в образовании центров кристаллизации наглядно подтверждается фотоснимками,. полученными с поверхности замороженных капель в электронном микроскопе (при увеличении в 20 000 раз) [24]. Пересыщенные растворы сульфата кальция были приготовлены на монодистилляте (лабораторном) с содержанием ферромагнитных окислов железа около 0,15 мг/кг и тридистилляте, в котором. присутствие железа анализом не установлено (чувствительность метода до 0,003 мг/кг). Сравнение снимков проб, в которых железо отсутствовало, без наложения магнитного поля и с наложением практически разницы не показало,- в то время как в присутствии железа при наложении магнитного поля наблюдалось характерное образование кристаллических ядер (рис. 1-8). [c.37]

Опытная проверка применения магнитного поля производилась также на океанской воде солесодержанием 35 000 мг/кг [51]. Вода обрабатывалась в электромагнитном аппарате на постоянном токе с напряженностью магнитного поля 8-10 А/м (1000 Э), установленном на линии питательной воды опреснителя ИВС-3 при скорости воды 1,0 м/с. До установки аппарата производительность опреснителя через 12 сут снижалась в 2 раза. С применением магнитного поля за тот же период производительность снизилась всего лишь на 10%. Еще лучшие результаты (производительность снижалась на 5%) были получены при совместном применении магнитного поля и ультразвука, по-видимому, за счет увеличения количества центров кристаллизации вследствие диспер гирующего действия ультразвука на уже образовавшиеся центры кристаллизации. [c.150]

При концентрации свободной углекислоты ниже равновесного количества (например, ДсОа = = —62 мг/л, /Ср = 0,62), т. е. при нестабильной воде, магнитное поле не изменяет модификации карбоната кальция, но увеличивает число кристаллов соответственно меньших размеров. При комнатной температуре (20° С) выделяется кальцит (рис. 1-12,а и б), при 100° С — арагонит (рис. 1-13,а и б). При концентрации же свободной углекислоты выше равновесного количества (например, ДсО ,— = +38 мг1л, /Ср=1,24) влияние магнитного поля на кристаллизацию карбоната кальция не установлено (рис. 1-12,в и г и рис. 1-13,6 и г). При воздействии магнитного поля на нестабильную природную воду выделяются только кристаллы кальцита, но меньших размеров и в большем количестве (рис. 14,а и б). [c.38]

Коллоидные центры кристаллизации могут быть активированы магнитным полем, что оказывает влияние на кинетику роста кристаллов солй4 жесткости [77]. Установлены по-лиэкстремальная зависимость этого явления от напряженности магнитного поля и экстремальная зависимость от скорости потока воды. После магнитной обработки раствора бикарбоната кальция образование центров кристаллизации протекает бол(ве интенсивно, чем в обычных условиях кристаллизации. [c.48]

Исследование влияния предварительного воздействия магнитного ноля на процесс кристаллизации сульфата кальция из водных растворов, содержащих сульфат железа, расширило наши представления о сущности магнитной обработки природных вод [Л. 6]. Обе упомянутые соли содержатся в тех или иных количествах в водах практически всех водоемов и обусловливают наиболее важные показатели качества природной воды. Не менее важны и интересны результаты изучения процесса выделения карбоната кальция нз нагретого раствора, предварительно пропущенного через магнитное поле и содержащего бикарбонат кальция с примесью сульфата железа. Совместное присутствие ионов кальция и железа также характерно для многих природных вод. Эксперименты показывают, что результатом магнитного воздействия явля- [c.117]

Суммарная скорость кристаллизации зависит от многих параметров времени, температуры, линейной скорости кристаллизации и скорости образования зародышей, объема незакристаллизовав-шегося расплава. Внешние воздействия на процесс кристаллизации различны и в значительной степени определяются их влиянием на такие параметры, как скорость образования зародышей, линейная скорость кристаллизации и др. Экспериментально доказано, что ионизирующее излучение, а также электрическое и магнитное поля способствуют образованию новых центров кристаллизации, соответственно изменяя результаты технологических процессов. [c.50]

Магнитные сплавы не только с магнитной, но и с кристаллической текстурой имеют более высокие свойства. Кристаллическая текстура создается направленной кристаллизацией вдоль внешнего магнитного поля при термомагнитной обработке. Магнит в основном состоит из параллельных кристаллов столбчатой формы, расположенных в виде колоннады. Кристаллическая текстура создается вдоль направления легкого намагничивания, внутри столбчатого кристалла магнитная линия пересекает небольшое число границ между зернами. Кристаллическую текстуру получают либо использованием нагреваемых форм для литья, либо применением зонной переплавки в том и другом случае нижняя часть формы или заготовки охлаждается при помощи холодильника, рост столбчатых кристаллов начинается от охлаждаемого основания магнита. По первому способу керамическую форму для отливки магнита ставят на холодильник и помещают в графитовый цилиндр, при помощи которого в индукционной печи форму нагревают до 1550° С. После залнвки металла форму медленно охлаждают. По второму способу определенная зона в отливке, находящейся в керамической форме, нагревается высокочастотным индуктором при его [c.266]

На рис. 53 показано несколько вариантов концентратора. Он представляет собой диск из графита или сгеклоуглерода с системой прорезей, позволяющей управлять распределением тока в концентраторе, а следовательно, его температурой и электромагнитным полем над зеркалом расплава. При выборе формы прорезей концентратора стремятся обеспечить в формируемом столбике расплава вблизи фронта кристаллизации температурное поле с изотермами, повторяющими профиль выращиваемого кристалла, что необходимо для получения кристалла, хорошо воспроизводящего конфигурацию, задаваемую формообразова-телем [73]. Прорези, показанные на рис. 53, 6, выравнивают температуру концентратора вдоль контура его н.ентрального окна, а показанные на рис. 53, д способствуют снижению температуры на узких гранях этого окна. Концентраторы без сплошной радиальной прорези (рис. 53, д, б, ж) экранируют расплав от магнитного поля, что снижает выделение в нем тепла Джоуля. Концентраторы вида в - е (рис. 53), наоборот, практически не препятствуют доступу магнитного поля индуктора к расплаву, лишь корректируя его распределение по поверхности последнего. [c.110]

Для выращивания с электромагнитным формообразованием плоских лент необходимо преодолеть в зоне фронта кристаллизации стягивающее влияние сил поверхностного натяжения. Для этого используют специальные индукторы с двумя витками, включенными встречно, причем один из витков охватьшает второй снаружи. Внутренняя (рабочая) кромка внутреннего витка имеет форму, аналогичную контуру гантели. При этом ЭМС минимальны на кромках формируемой пластины и максимальны на ее плоских гранях, что препятствует "стягиванию расплава в цилиндр. Плавление верхушки пьедестала, как и при выращивании цилиндрических прутков, осуществляется магнитным полем индуктора, используемого для формирования профиля кристалла [75]. [c.112]

При повышенных требованиях к чистоте металла или при невозможности (в силу высокой температуры либо технологических причин) использования непроводящих тиглей применяют холодные тигли из проводящего материала. В этом случае тепловой поток при охлаждении металла пронизывает все поверхности его, соприкасающиеся с тиглем, и направлен по нормали к ним. Наличие холодной оболочки расплава способствует появлению по всей периферии последнего множества центров кристаллизации. В этих условиях направленнная кристаллизация по методу Бриджмена-Стокбергера невозможна. При плавке в холодном тигле ряда неметаллических материалов удается получить поликристаллический блок из крупных монокристаллов. Метод такой плавки разработан в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (ФИАН) и предусматривает создание градиента температуры в печи за счет наложения неоднородного магнитного поля индуктора. Этот метод позволил синтезировать новый класс монокристаллов — фианитов [2]. [c.114]

ЭМП сопровождается наложением возмущающих воздействий со стороны управляющего аксиального магнитного поля на дугу. Под влиянием этих воздействий дуга приходит во вращение с перемещением активного пятна по изделию. При сварке алюминиевых сплавов это позволяет, осуществляя ЭМП в полупериоды, соответствующие обратной полярности горения дуги, интенсифицировать процесс катодной очистки поверхности ванны от окисной пленки, что снижает вероятность окисных включений в литом металле и уменьшает пористость швов. Наряду с другими положительными эффектами, присущими кристаллизации в условиях ЭМП, это обеспечивает повышение механических свойств сварных соединений до уровня основного металла при снижении количества участков швов с недопустимыми дефектами в 2,5 раза. При сварке, например, сплава АМгб максимальному повышению основных показателей качества металла шва в результате ЭМП соответствуют индукции управляющего магнитного поля 0,018— [c.30]

Магазины ( торговые (складские устройства для хранения изделий В 65 G 1/00-1/20, 3/00-3/04 транспортные средства, оборудование под них- В 60 Р 3/025) для хранения инструментов в станках В 23 Q 3/155) Магнетизм, использование при предварительной обработке воздуха, топлива или горючей смеси в две F 02 В 51/04 Магнето в системах зажигания F 02 Р 1/00-1/08 Магнитное [поле (Земли, использование для управления космическими летательными аппаратами В 64 G 1/32 использование (при кристаллизации цветных металлов или их сплавов С 22 F 3/02 при литье В 22 D 27/02 для обработки воздуха, топлива или горючей смеси перед впуском в две F 02 М 27/00, 27/04 для образования струи из абразивных частиц в пескоструйных машинах В 24 С 5/08 в процессах злектроэрозионной металлообработки В 23 Н 7/38 при термообработке металлов и сплавов С 21 D 1/04 для удаления нанесенного избытка покрытия С 23 С 2/24 в холодильной технике F 25 D)> разделение материалов (В 03 С 1/00-1/30 при обработке формовочных смесей В 22 С 5/06) сопротивление, использование для измерения параметров механических колебаний G 01 НИ/02] [c.108]

Советскими исследователями было установлено, что магнитное поле оказывает ориентировочное действие на молекулы и способствует ббразованйю центров кристаллизации. В результате исследований кристаллизации органических веществ в магнитном поле установили, что магнитное поле, не влияя на скорость кристаллизации, увеличивает число ее центров пропорционально напряжению магнитного поля. [c.176]

Известно, что под воздействием магнитного поля изменяются структура н многие физико-химические свойства воды вязкость, поверхностное нагяжение, электропроводность, плотность, магнитная и диэлектрическая проницаемость, водородный показатель. Под воздействием поля в воде возникают ионные ассоциаты — многочисленные зародыши кристаллов, которые затем, при повышении температуры, выполняют роль центров кристаллизации и обусловливают выделение накипеобразователен в виде шлама. Наличие большого количества центров криста.плнзации определяет малые размеры выделяющихся частиц накипеобразовагелей. [c.413]

Приняв во внимание работы предшествующих исследователей, автор совместно с В. А. Кишневским провел детальное исследование механизма образования центров кристаллизации в присутствии окислов железа [4]. При этом допускалась возможность существования в технической воде магнетита и других ферромагнитных окислов , образовавшихся из неферромагнитных. Окислы эти под действием магнитного поля в межполюсном пространстве магнитного аппарата укрупняются до размера больше критического для данного пересыщения и адсорбируют избыток кристаллизующегося вещества (накипеобразовате-ля), превращаясь в затравку. Понятием критический мы в данном случае характеризуем размер частиц (около 0,5 мкм), выполняющих роль центров кристаллизации, устойчивых к растворению. [c.11]

Механизм формирования центров кристаллизации с известным приближением можно представить следующим образом. Под влиянием магнитного поля коллоидные частицы ферромагнетиков, достигнув определенного размера <для Рез04 начиная с размера 0,01 мкм [6], для -уРсгОз — с размера 0,003—0,004 мкм [7]), приобретают свойства постоянных магнитиков, благодаря чему возникает их способность к агрегации — образуются ядра, которые из пересыщенных растворов могут сорбировать на своей поверхности ионы и молекулы накипеобразователей. При этом прочность их возрастает, и частицы приобретают функции центров кристаллизации или затравки. Наряду с этим в межполюсном пространстве возможны и другие явления, связанные с образованием затравок (см. ниже). [c.13]

Пересыщение воды по накипеобразователю ускоряет образование центров кристаллизации и повышает их концентрацию, благодаря чему возрастает противонакипный эффект. Время сохранения противонакипных свойств в воде после наложения магнитного поля условно характеризуется понятием магнитная память . Последняя определяется продолжительностью существования центров кристаллизации. При поступлении воды непосредственно из магнитного аппарата в теплоагрегат кристаллические центры будут расти за счет снятия пересыщения и сорбции наки- [c.13]

Увеличение концентрации центров кристаллизации, а следовательно, и противонакипный эффект могут быть достигнуты путем многократного контакта воды с магнитным полем, что может иметь место в замкнутых циркуляционных системах (например, охлаждающих системах дизелей, конденсаторов турбин и т. д.). [c.14]

По этому способу от воды, поступающей в электромагнитный аппарат, отделяется поток, который пропускают через контрольное магнитное поле (аппарат) со скоростью, равной скорости в зазоре промышленного аппарата. Часть потока ответвляют в ультрамикроскоп и изменением напряженности магнитного поля (ступенями через Ы0 — 2-10 А/м (125—250 Э) фиксируют параметры, при которых концентрация частиц радиусом больше 0,1—0,3 мкм будет максимальной. Затем в промышленном аппарате устанавливают напряженность магнитного поля, равную напряженности в контрольном аппарате, при которой наблюдали максимум центров кристаллизации, обеспечивающих наибольший противонакипный эффект. Преобразуя сигнал концентрации центров кристаллизации в электрический, устанавливают по нему напряженность магнитного поля в промышленном магнитном аппарате. [c.91]

В последнее время в отечественной и зарубежной практике для борьбы с накипеобразованием и инкрустацией успешно применяют магнитную обработку воды. Механизм воздействия магнитного поля на воду и ее примеси окончательно не выяснен, имеется ряд гипотез, которые Е. Ф. Тебенихиным классифицированы на три группы первая, объединяющая большинство гипотез, связывает действие магнитного поля на ионы солей, растворенных в воде. Под влиянием магнитного поля происходят поляризация и деформация ионов, сопровождающиеся уменьшением их гидратации, повышающей вероятность их сближения, и в конечном итоге образование центров кристаллизации вторая предполагает действие магнитного поля на коллоидные примеси воды третья группа объединяет представления о возможном влиянии магнитного поля на структуру воды. Это влияние, с одной стороны, может вызвать изменения в агрегации молекул воды, с другой — нарушить ориентацию ядерных спинов водорода в ее молекулах. [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...