Поэтому такое пеностекло выдерживает относительно легкое и медленное горячее прессование. Таким образом, с точки зрения практического применения прессования более выгодно использовать мелкопористое пеностекло.

Скорость прессования при падении температуры пеностекла снижается. Это связано с нарастанием вязкости расплава и в целом дисперсной системы, в результате чего восстановление деформировавшихся при прессовании элементов структуры замедляется и при некотором ее значении прекращается.

Скорость прессования при падении температуры пеностекла снижается

Поэтому прессование за пределами допустимой температуры (tкр) будет происходить за счет деформации структуры независимо от величины ячеек. Разумеется, что в первую очередь будут деформироваться крупные ячейки, затем при достаточном давлении сожмутся и более мелкие.

Критическая температура прессования, т. е. соответствующее ее значение при V = 0, повышается с увеличением размера ячеек (рис. 5.12 и 5.13). Таким образом, интервал температур, в котором возможно прессование пеностекла, расширяется с уменьшением диаметра ячеек, и для мелкопористого пеностекла (0,1 — 1 мм) составляет около 75 °С, для крупнопористого (>1 мм) ~30°С (см. рис. 5.12).

Итак, по результатам исследований кинетики вынужденной деформации пеностекла сформулируем некоторые общие закономерности, характеризующие процесс формования пеностекла.

Закономерности изменения деформационно-упругих свойств пеномасс различной структуры (рис. 5.9—5.12) указывают на возможность их формования методом прессования или непрерывного проката бесконечной ленты. Область температуры, в которой возможно формование пеномасс, находится между tmax вспенивания и (критическая температура деформации структуры).

Деформация структуры пеностекла при развитии ее в замкнутом объеме (закрытых формах) определяется соотношением линейных размеров вспененного изделия к заготовке пенообразующей смеси. Минимальное значение ее обнаружено при сложном движении пеномассы. Скорость формования может возрастать при повышении давления внутри элементарных ячеек, а также с уменьшением их диаметра. Одновременное влияние этих факторов расширяет интервал температур, в котором возможно формование пеностекла. Данная зависимость сохраняется и в случае прессования штучных изделий. Поэтому граничные значения параметров процесса формования пеностекла должны определяться на основании данных о характере кинетических и деформационных линий для того или иного вида пеностекла. Из рассмотренных нами свойств наиболее важными являются пластичность и упругость пеномассы, а также температурный интервал проявления этих свойств.

Таким образом, область температуры формования пеностекла определяется рядом показателей, среди которых важнейшими являются деформационно-упругие характеристики пеномасс, обусловленные их структурой и уровнем энергетической напряженности.

Дифференциальные кривые пористости пеностекла


4. Способы формования пеностекла

Исходя из данных о деформационно-упругих характеристиках пеномасс и требований, предъявляемых к пеностеклу как изоляционному материалу, рассмотрим два наиболее вероятных способа формования: прессование изделий различной конфигурации в формах; прокат непрерывно движущейся ленты.

Исследование процесса прессования изделий. Согласно взглядам Т. И. Белобородовой [26], существенная, если не решающая, роль в данном процессе принадлежит тепловым явлениям. Однако точное аналитическое решение задачи о распространении тепла в системе форма — пеномасса вряд ли возможно, поскольку сам по себе процесс прессования изделий из пеностекла является многофакторным. Кроме того, экспериментальное исследование термической стороны процесса связано со значительными трудностями, обусловленными относительной кратковременностью.

Как показали наши исследования, реологические свойства пеномасс в области температуры их формования близки к аналогичным свойствам монолитных стекол. В связи с этим сделана попытка распространить известные методы расчета процесса прессования изделий из монолитного стекла [26, 336] на пеностекло.

В качестве объекта исследования было выбрано изделие размером 70*70*5 мм, имеющее форму параллелепипеда, высота которого по отношению к размерам основания была очень мала. Изделия прессовали в подогреваемой графитовой форме. Разность температур между пеномассой и телом формы принята равной 80 °С, что для мелкопористого пеностекла соответствует пределу его критической деформации (см. рис. 5.12, кривая 2). Такое допущение вызвано необходимостью уменьшить теплопотери формуемой пробы, теплосодержание которой в связи с небольшой объемной массой и величиной навески очень мало. Выбор данных условий, основанный на результатах определений пластично-упругой деформации пеностекла и анализа зависимости скорости прессования от температуры, связан также с необходимостью удлинения цикла прессования, что при нестационарном режиме работы пресса позволяет приблизить параметры прессования к их значениям, соответствующим работе стационарной установки.

СТРАНИЦЫ: