Математическая модель процесса механоактивации порошковой смеси на основе металлической матрицы и наноструктур углерода

Abstract

Разработана математическая модель процесса механоактивации порошковой смеси на основе металлической матрицы и наноструктур углерода, основанная на рассмотрении протекающих физических процессов ван-дер-ваальсового взаимодействия наноструктур углерода, их разделения и распределения на технологической стадии активирования, учитывающая форму, размеры и физико-механические свойства исходных дисперсных компонентов различного структурного уровня, частоту вращения и особенности конструкции рабочей камеры смесителя-активатора. Модель позволяет на основе критериев эффективного разделения агломератов наноструктур углерода и их распределения в процессе смешивания нано- и микроразмерных исходных компонентов композиционных материалов установить оптимальное время механоактивации порошковой системы различной массы, достаточное для разрушения агломератов наноструктур углерода и их распределения в порошковой металлической матрице.

The article presents a mathematical model of the process of mechanical activation of a powder mixture based on a metal matrix and carbon nanostructures, based on consideration of the ongoing physical processes of van der Waals interaction of carbon nanostructures, their separation and distribution at the technological stage of activation, taking into account the shape, dimensions and physical and mechanical properties of the initial dispersed components of various structural levels, rotation frequency and design features of the mixer-activator working chamber. The model allows, based on the criteria of efficient separation of agglomerates of carbon nanostructures and their distribution in the process of mixing nano- and microdimensional initial components of composite materials, to establish the optimal time of mechanical activation of a powder system of various weights, sufficient for destruction of agglomerates of carbon nanostructures and their distribution in a powder metal matrix.