Исследование теплоизоляционных свойств низкосортных диспергированных флогопитов при термическом и радиационном воздействиях

Донской, Виктор Ильич

Исследование теплоизоляционных свойств низкосортных диспергированных флогопитов при термическом и радиационном воздействиях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Донской, Виктор Ильич АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование теплоизоляционных свойств низкосортных диспергированных флогопитов при термическом и радиационном воздействиях»

Автореферат диссертации на тему "Исследование теплоизоляционных свойств низкосортных диспергированных флогопитов при термическом и радиационном воздействиях"

На правах рукописи

Донской Виктор Ильич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ НИЗКОСОРТНЫХ ДИСПЕРГИРОВАННЫХ ФЛОГОПИТОВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ И РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальность 01.04,14 — теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УЛАН-УДЭ-2006

Работа выполнена в Иркутском государственном университете

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Аграфонов Ю.В.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Сандитов Д.С.

кандидат технических наук, Балданова Д.М.

Ведущая организация: Иркутский государственный

технический университет

Защита состоится 30 ноября 2006 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.039,03 в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 670013, г. Улан-Уде, ул. Ключевская, 40В, ВСГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВосточноСибирского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «Л?» 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, Д.т.н.

Б.Б. Бадмаев

Общая характеристика работы

Актуальность. В последнее время композиционные материалы на основе диспергированных слюд с газо-водными включениями представляют значительный научный и прикладной интерес в связи с возможностью регулирования их теплоизоляционных, электрофизических и других характеристик в широких пределах. Разработка и исследование новых слюдокомпозиционных материалов, обладающих значительной термической, электрической и механической прочностью является весьма актуальной задачей, поскольку они находят все более широкое применение в различных областях науки и техники (импульсные накопители энергии, электрохимии, электроники). Развитие представлений о радиационном воздействии на гетерогенные системы связано с изучением их свойств в условиях эксплуатации в экстремальных условиях (давление, температура, повышенный радиационный фон и т.п.). Данное исследование позволяет выявить технические пути усиления полезных и подавления вредных эффектов, а также изменение диэлектрических свойств теплоизоляции на длительный период эксплуатации.

При этом, с каждым годом возрастает дефицит листовых слюд, что стимулирует исследования в области повышения качеств отвалов горных пород.

Исходя из этого, выдвигается актуальная задача исследования функциональных связей радиационного воздействия, а также термообработки с целью улучшения электрофизических свойств слюдопластов для повышения качества теплоизоляционных материалов.

Разрабатываемые в диссертационной работе научные и научно-технические проблемы улучшения теплоизоляционных свойств слюдопластов, изготовленных из низкосортных слюд, с учетом фактора нагружения при их эксплуатации, отвечают требованиям приоритетных направлений науки и техники и являются частью научно-исследовательской темы «Изучение неоднородных диэлектрических материалов и сплавов», регистрационный номер, 0186012052.

Изучение влияния радиационного дефектообразования в слюдокомпозитах в условиях теплообмена позволит предсказать механизмы радиационных изменений физических свойств полярных диэлектриков, алюмосиликатов сложной стехиометрии и диэлектрических материалов, содержащих примеси.

Цель работы. Теоретический анализ и экспериментальные исследования теплообменных свойств низкосортных диспергированных флогопитов месторождений Восточной Сибири, используемых для изготовления термоизоляционных материалов

высокой механической и электрической прочности при их термической и радиационной обработках.

В работе решаются следующие основные задачи:

1. экспериментальное исследование распределения тепловой энергии в гетерогенной системе «слюда-водная пленка» и ей влияние на изменение макроструктуры ультратонких флогопитовых слюд;

2. исследование влияния крупности помола низкосортных диспергированных флогопитов на величину тепловых потерь ^ytg 3) и действительную часть диэлектрической проницаемости е' с целью создания слюдокомпозитов с улучшенными теплоизоляционными свойствами;

3. экспериментальное исследование изменений макроструктурных характеристик низкосортных диспергированных флогопитов при переносе энергии и импульса лазерного, электронного и электромагнитного излучения у-Диапазона с последующим их преобразованием в тепло;

4. выяснение влияния тепло- и массообмена исследуемых низкосортных мелкоразмерных флогопитов на их адсорбционную активность;

5. изучение эффективности термической обработки термоизоляторов на основе низкосортных диспергированных флогопитов с целью минимизации тепловых потерь;

6. выработка технологических рекомендаций термической и лучевой обработки низкосортных диспергированных флогопитов для улучшения их теплоизоляционных качеств.

Объект исследования. Низкосортные диспергированные слюды промышленных месторождений Восточной Сибири и термостойкие слюдокомпозиты, изготовленные на их основе,

II пел мет исследования. Теплоизоляционные свойства низкосортных диспергированных флогопитов при термической и радиационной обработках.

Научная иовизна. Применительно к исследованиям по улучшению теплоизоляционных свойств низкосортных флогопитов при термической и радиационной обработках впервые:

1. проведено комплексное исследование по влиянию излучений на макроструктурный параметр е' - действительную часть диэлектрической проницаемости, величину тепловых потерь ^ 6) мелкоразмерных диспергированных флогопитов в интервалах: интегральных доз от 1,5-10й до 4-Ю10 Дж/м2 (для электронного излучения), 2-Ю8

- 3,5-Ю10 Дж/м2 (для лазерного га лучения), 2,8-Ю8 - 6,5'Ю10 Дж/м2 (для у-излучения), и температур 293 - 900 К.

2. экспериментально выявлена зависимость тепловых потерь ^ 8) и действительной части диэлектрической проницаемости от способов радиационной и тепловой обработки исследуемых образцов.

3. установлена зависимость теплоизоляционных свойств и макроструктуры низкосортных диспергированных флогопитов, а также их массообмена с окружающей средой при переносе энергии и импульса электронным, у - и лазерным излучением;

4. обосновано влияние градиента температуры на теплоизоляционные и диэлектрические свойства низкосортных диспергированных флогопитов после радиационного воздействия.

5. предложен метод двойного отжига для улучшения теплоизоляционных свойств ультратонкого низкосортного флогопита крупностью до 17 мкм, позволяющий уменьшить его тепловые потери в 8 раз (с 4,2 до 0,5 единиц) при незначительном (менее чем на 10 относительных единиц) изменении макроструктурного параметра е',

6. установлена оптимальная крупность помола - до 17 мкм — для создания высококачественной теплоизоляции с высокой электрической и механической прочностью. Значение макроструктурного параметра е' диспергированного флогопита данной крупности превышает в 5 раз значение е' для крупности помола 100 мкм, при одновременном пятикратном увеличении величины тепловых потерь ((£ 5).

Методы исследований. Для исследования термических свойств и макроструктурных параметров низкосортных диспергированных флогопитов, являющихся гетерогенными системами «слюда-водная пленка» в работе в рамках модельных представлений физики твердого тела и теплофизики использованы теоретические и практические подходы диэлектрической спектроскопии. Данный метод позволяет измерять:

1. макроструктурный параметр исследуемой системы (низкочастотную действительную (£•') составляющую диэлектрической проницаемости) в широком диапазоне температур и частот внешнего электрического поля;

2. потери тепловой энергии исследуемых образцов низкосортного флогопита <5) в широком диапазоне температур и частот внешнего электрического поля;

Практическая значимость. Обобщение экспериментальных данных, полученных в результате проведенных температурных и радиационных исследований, позволяет обосновать, разработать и апробировать технологию улучшения диэлектрических свойств

диспергированных слюд воздействием излучений различной природы с учетом переноса тепла.

Разработанная технология позволяет:

• улучшить качество низкосортного слюдяного сырья и создать на его основе композиционные материалы, способные работать в качестве теплоизоляции в условиях высокотемпературных и радиационных полей;

• повысить надежность теплоизоляции оборудования, эксплуатируемого в условиях повышенного теплового и радиационного полей;

• увеличить процент использования добываемого забойного сырца в слюдяной промышленности страны за счет использования дешевых низкосортных флогопитов.

• улучшить теплоизоляционные, электроизоляционные и механопрочностные качества низкосортных диспергированных флогопитов при их двойной тепловой обработке после электронного облучения.

Апробация работы. Основные положения работы неоднократно обсуждались и были представлены в качестве докладов на научные семинары и конференции:

• Международная научно-техническая конференция «Электрическая релаксация в высокоомных материалах», Санкт-Петербург, 1994 г.;

• Международная конференция «Диэлектрики 97», Санкт-Петербург, 1997 г.;

• Международный научный конгресс студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука-третье тысячелетие», Москва, 1996 г.;

• VII Республиканская конференция студентов и аспирантов «Физика конденсированных сред», г. Гродно, Республика Беларусь, 1999 г.;

• Международная научно-техническая конференция, Санкт- Петербург, 2004;

• XIII Республиканская научная конференция г Гродно, Республика Беларусь, апрель, 2005,

• XIV Республиканская научная конференция г. Гродно, Республика Беларусь, апрель, 2006 г.,

• IV Международная научно-техническая конференция «Электрическая изоляция - 2006» Санкт- Петербург, май 2006;

• на научных семинарах физического факультета ИГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 печатных работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 165 наименований. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками, 25 таблицами.

Основные положения, представленные к защите:

1. метод изучения изменения макрострукгурных параметров и тепловых характеристик ультратонких низкосортных флогопитов при различных влажностях, в широком интервале температур и частот внешнего электрического поля;

2. термические исследования макроструктуры (действительной части £"' диэлектрической проницаемости, тепловых потерь ^ 5» мелкоразмерного низкосортного флогопита при термообработке в интервале температур 300 К - 1000 К.,

3. экспериментальное изучение релаксации теплоизоляционных свойств системы «слюда-водная пленка» при воздействии электронного, у - и лазерного излучений.

4. теоретическое обоснование зависимости потерь тепловой энергии ((з б) исследуемых гетерогенных систем «слюда-водная пленка» при изменении их макрострукгурных параметров;

5. анализ влияния крупности помола низкосортного флогопита на его электрическую активность и термические свойства;

6. экспериментальные исследования потерь тепловой энергии и адсорбционной активности поверхности ультратонких зерен низкосортных флогопитов;

Основное содержание работы

Введение.Во введении обсуждается актуальность выбранной темы, определяются цели и задачи работы, формулируется научная новизна и е€ практическая значимость.

Первая глава посвящена освещению современного представления о строении диспергированных слюд. Показано, что диспергированные слюды относятся к классу сложных гетерогенных систем «кристалл-водная капсула» и классифицируются по размерам частиц и способу помола. При этом выделяется в качестве перспективного струйный помол. Наибольшие значения макроструктурного параметра диэлектрической проницаемости в сочетании с низким фактором тепловых потерь показывают диспергированные слюды с размером частиц порядка десятка мкм. Проведенный в главе анализ литературных источников позволяет сделать вывод о том, что исследование макроскопических параметров системы «слюда-водная пленка» при тепловом и радиационном воздействии позволит варьировать свойства слюдокомпозитов, изготовленных на их основе, в широком диапазоне эксплуатационных нагрузок.

Во второй главе описан метод диэлектрической спектроскопии (МДС) н его применение для анализа изменений макроструктуры гетерогенной системы слоистых силикатов при радиационной и тепловой обработках. Показано, что МДС является наиболее информативным методом при исследованиях изменения макроструктуры диспергированных слюд.

Согласно современным представлениям диэлектрическая проницаемость записывается в виде е — £*~ien. В этой формуле активная составляющая комплексной диэлектрической проницаемости (£•') диэлектрика соответствует относителыюй диэлектрической проницаемости, а реактивная составляющая (£"") харжтеризует поглощение тепловой энергии внешнего электрического поля в веществе (коэффидаент тепловых потерь).

Согласно теории Дебая комплексная диэлектрическая проницаемость может быть

представлена в виде: е* — £*—}е"= + —^—— (I), — диэлектрическая

1 + ico X

проницаемость, измеренная при высокой частоте внешнего электрического поля (для оптических частот); е'шй — квазистатическое значение диэлектрической проницаемости (при частоте о>= 0); т - время релаксации. Активная и реактивная составляющие

диэлектрической проницаемости: s'= + —и £■"= (í*^—£,'(В)—2

1 + й) Г 1 + tú г

Изучение макроструктурного параметра диэлектрической проницаемости (е1) и тепловых потерь (tgS) диспергированной слюды и материалов па их основе на разных

частотах внешнего электрического поля, при различных температурах, влажносгях при условии переноса лучистой энергии является сущностью МДС в применении к исследованию макроструктуры системы «диспергированная слюда-водная пленка».

Кристаллы слюды характеризуются в основном слоистостью и макроскопической неоднородностью. Характерным для слюд является наличие расслоений, параллельных спайности, и заполненных адсорбционной пленочной водой, а также отдельных газовых включений. Все это создает анизотропию механических н электрических свойств слюд н указывает на то, что слюду можно рассматривать как набор плоских элементарных пакетов, которые, удерживаются в соединении друг с другом силами электрического взаимодействия. Исходный образец слюды можно представить как электрическую цепь с последовательно включенными емкостями и сопротивлениями, где обкладки емкостей образованы поверхностями раздела различных слоев, а сопротивления представляют собствешые сопротивления слоев.

Для практического применения МДС в анализе макроструктур пых изменений исследуемой системы в главе рассмотрена схема замещения двухслойного конденсатора со слоистым и макроскопически неоднородным днэлектришм. Показано, что как слоистые неоднородные, так и макроскопически неоднородные диэлектрики характеризуются определенными величинами абсорбционного тока и кинетическими характеристиками спада тока. Эти величины имеют одинаковую природу н при некоторых условиях выражения для

тока и заряда в слоистом неоднородном и макроскопически неоднородном диэлектрике являются тождествами. Это обусловлено тем, что поляризация как в слоистом, так и в макроскопически неоднородном диэлектрика* имеет одну и ту же природу и является межслоевой поляризацией.

Кроме того, рассмотрена тепловая поляризация и ее вклад в предполагаемые макроструктур ные изменения исследуемой системы. Показано, что наложение электрического поля создает асимметрию в распределении слабо связанных ионов в диэлектрике даже в том случае, если энергия, которую приобретает ион под действием поля, недостаточна для срыва его с места закрепления. Активизирующую роль здесь играет тепловое движение, а поле создает избыточный направленный переброс ионов, сорванных тепловым движенгем, т. е. по существу является тепловой ионной поляризацией.

Третья глава посвящена научно обоснованному выбору объектов исследования. Как известно, сырьем для изготовления слюдопластов является диспергированная слюда. В виду выработанности основных промышленных месторождений высококачественной слюды необходим поиск новых высокоэффективных технологий использования низкосортных диспергированных флогопитов для создания термоизоляции высокого качества при условии сохранения высокой механической и электрической прочности слюдопластод изготовленных на их основе. Для выполнения этих требований необходимо, чтобы диспергированный флогопит обладал одновременно высоким значением макрострукгурного параметра <£•', обуславливающего кулоновское взаимодействие частиц слюды, т.е. высокую механическую и электрическую прочности слюдопласта, и низкими тепловыми потерями, обуславливающие снижение теплового рассеяния в теплоизоляторе.

Для экспериментов был выбран диспергированный низкосортный флогопит промышленных месторождений Восточной Сибири помола различной крупности. Однородность размера частиц диспергированного флогопита достигалась использованием специальных сит с размером ячеек 100,80, 64,40 и 17 мкм

В работе был разработан электроемкостный метод и создана экспериментальная установка для исследования процессов изменения макроструктуры и переноса тепла в диспергированных слюдах и слодобумагах.

Измерение электроёмкости н тангенса угла тепловых потерь производилось на цифровых измерителях электрической емкости Е7-8, Е8-2, Е7-12 (точность измерений ± 0,01 пФ), тераомметре ТО-6М (точность измерений ± 1 Ом). Для исследования температурных изменений диэлектрической проницаемости, тепловых потерь и электропроводности использовался термостат ВТК-400.

1.40 фб

01«-

> « 1д V

Рис, 1, Частотная зависимость тангенса угла тепловых потерь диспергированных флогопитов для раэтх крупностей помола при температуре 293 К: I- крупность 100 мкм; 280 мкм; 3- 64 мкм; 4 —40 мкм и 5—17 мкм

10-

с (Зу

зависимость диэлектрической

Рис.2: Частотная

действительной части е' проницаемости диспергированных флого~ питое для разных крупностей помола при температуре293 К: /- крупность ¡00мкм; 280 мкм: 3- 64 мкм: 4 — 40 мкм и 5-17 мкм

Для измерения

макроструюуриого параметра е' действительной части

диэлектрической проницаемости и величины тепловых потерь электроизоляционных материалов на частотах внешнего электрического поля от 200 до 106 Гц использовались круглые электроды одинакового диаметра без охранного электрода. Для учСта краевых эффектов вводились поправки. Истинная ёмкость исследуемого образца выражается следующим

образом: С, = С\1Ы - Скр (2), Сизм

- измеренная емкость образца; С*р -краевая емкость. Вычисленная

краевая электроемкость не превышала 0,1% от измеряемой электроемкости. Удельная

проводимость определяется

4Л

выражением <т = --г- (3), й —

диаметр измерительного электрода, А - толщина образца, Их — измеренное сопротивление образца. Макроструктурный параметр Бг вычисляется в соответствии с 14,4-С-А

выражением £ = ■

¿2

Для

определения изменения массы образца использовались аналитические весы МЛТ-2 (точность измерения ± 10"4 г).

В главе 3 рассмотрены экспериментальные исследования зависимостей величины

* ¥

тепловых потерь ^ 5) низкосортного диспергированного флогопита крупностей помола 100, 80,64,40и 17 мкм от логарифма частоты внешнего электрического поля.

Результаты экспериментальных исследований приведены на рисунке 1 (графики 1-5). Из графиков следует, что наибольшее значение тангенса угла тепловых потерь имеет мелкоразмерный диспергированный флогопит крупностью помола 17 мкм (кривая 5). Тепловые потерт в образцах ^ б) во всем диапазоне частот более чем в б раз превышает значение этого параметра диспергированного флогопита крупностью 100 мкм. Рост тепловых потерь для мелкоразмерного флогопита толщиной 17 мкм происходит из-за увеличения адсорбционной способности этих образцов к молекулам воды из окружаощей среды.

В работе экспериментально исследован макроструктурный параметр е' данных образцов от частоты внешнего электрического поля. Результаты, представленные на рисунке 2 свидетельствуют, что с уменьшением размеров частиц ультратонкого флогопита макроструктурный параметр е* увеличивается и на частоте 200 Гц (дисперсность 17 мкм) достигает значения 15 относительных единиц, тогда как на этой же частоте для флогопита дисперсностью 100 мкм макроструктурный параметр е' составляет 2,75 относительных единиц. Увеличение действительной части диэлектрической проницаемости для более мелкой дисперсности мелкоразмерного флогопита можно объяснить тем, что при механоактивации мелкие зерна кристаллов слюды обладают большей удельной поверхностью, а значит» большей концентрацией электрически активных центров способных более активно адсорбировать молекулы воды.

Сопоставляя полученные экспериментальные результаты можно сделать вывод о том, что для создания механически и электрически прочного теплонзолятора можно использовать диспергированный низкосортный флогопит крупностью помола до 17 мкм. Однако, выделенные образцы обладают значительными тепловыми потерями ^ 8 = 1,5 единиц на частоте внешнего электрического поля 200 Гц). Дальнейшие исследования, выполненные в диссертащюнной работе направлены на изучение путей повышения значения макроструктурного параметра е' и снижения тепловых потерь ^ 5) ультратонкого низкосортного флогопита крупностью ломала 17 мкм с целью создания теплоизоляционных материалов высокой механической и электрической прочности.

В работе обобщены экспериментальные данные по исследованию процессов массообмена с атмосферой образцов ультратонкого диспергированного флогопита с крупностью 17 мкм при температуре 293 К. Для этих целей образцы выдерживались в среде с относительной влажностью 95 %. Время выдержки образцов варьировано от 20 минут до 15

суток. Затем образцы помещались в среду с температурой 293 К. Исследовалась зависимость макроструктурного параметра £•' от времсю! десорбции воды с указанных образцов.

Рис. 3. Зависимость макроструктурного Рис. 4. Частотная зависимость тангенса

паромепра е'от времени десорбции ютовых потерь ультратонкого

флогопита крутостью помола 17 мкм ультра-тонкого флогопита крупностью при температуре 293 К для

помола 17 мкм при температуре 293 К для отностьельпой массовой влажности:; 1

относительной массовой влажности; I — -15%, 2 — 10%, 3—8%, 4—7%и5—5%

15%. 2- 10%. 3-8%. 4-7%и5 — 5%

Данные эксперимента представлены на рисунках 3 и 4.

Из графиков, представленных на рисунке 3 следует, что действительная часть с' диэлектрической проницаемости возрастает с 15 до 50 относительных единиц (относительная массовая влажность р = 15 %). А дня образцов с р = 5 % на частоте 200 Гц макроструктурный параметр е' составляет 30 относительных единиц. Дальнейшее исследование десорбции изучаемых образцов мелкоразмердого флогопита показали, что десорбция образцов при р — 5-7 % происходит более медленно чем для образцов при (5=15 %. Макроструктурный парамегр е* остается стабильным и равным 30 относительных единиц в течение 15 суток. Десорбция образов при р - 15 % происходит более иитенсивно и через б суток значение макроструктурного параметра е' уменьшается от 50 до 35 относит единиц, а через 14 суток это значение приближается к 30 относитительным единицам. Таким образом, результаты эксперимента показали, что мелкоразмерный флогопит толщиной 17 мкм при влажности 5-7 % способен длительное время (1 = 15 суток) удерживать адсорбированные молекулы воды. Анализируя процесс десорбции можно сделать вывод о том, что исследуемые образцы мелкоразмерного диспергированного флогопита крупность 17 мкм имеющие относительную массовую влажность 5 % способны стабильно удерживать водные пленки в

течение 15 суток от момента контакта с окружающей'средой, что свидетельствует о достижении термодинамического равновесия в гетерогенной системе «частица слюды-водная пленка».

В работе была рассчитана энергия активации релаксирующих структурных дефектов кристаллической ячейки низкосортного диспергированного флогопита. Для этого был произведен двойной отжиг исследуемых образцов низкосортного диспергированного флогопита Слюдянсксго и Арябиловского месторождений в интервалах температур от 300 до 1000 К. При каждом отжиге измерялась электропроводность образцов. По результатам экспериментов был построен график зависимости логарифма электропроводности от величины 1/Т, представленный на рисунке 5. Энергия активации рассчитывалась в соответствии с выражением:

„__к lgcr2-lgff,

Ige J__±

Т2

J_ Ту

te«

•e-t

-í-

—I-

1.0

—I—

t.S

—Г-

2.0

—1— 1.5

3,0

—i—

3.»

4.0

Рис. X Зависимость lgcr^l / 7") низкосортных диспергированных флогопитов Слюдянского (I) и Арябшюеского (2) месторождений: 1,2 — первый отжиг; 1', 2* — второй отжиг

(4)

Вычисления энергии активации по формуле 4 позволяют сделать

следующий вывод: в интервале температур от 300 до 330 К наиболее вероятно, что носителями

электрического тока в исследуемых дисперсных системах «слюда-вода» являются ионы К" и 01Г находящиеся в водных пленках и обладающие невысокой энергией

активации - 0,06-1 эВ. При до 500 К активируются

последующем отжиге в интервале температур от 330 слабосвязанные точечные дефекты - вакансии, как наиболее распространенные в кристаллах слюды (дефекты Шоттки) с энергией активации от 1 до 1,5 эВ. При дальнейшем отжиге в интервале температур от 500 до 100 К активируются дефекты Френеля (дефекты вакансии, дефекты внедрения) с энергией активации до 2,5 эВ.

В четвертой главе представлены исследования по влиянию процессов масоо- и теплообмена па макроструктурный параметр е' и значение тепловых потерь (Гц 6) в исследуемых образцах мелкоразмерного диспергировашюго флогопита под действием

лазерного излучения и электромагнитного поля гамма диапазона

В процессе эксперимента по установлению влияния лазерного излучения на макроструюурные изменения и теплопотерн низкосортных диспергированных флогопитов образцы облучались Не-ЬГе лазером ЛГ! 1—111 с длиной волны излучения X =* 632,8 им и мощностью излучения 18 мВт в течение различных временных интервалов от 5 до 60 минут. После каждого облучения производились соответствующие измерения электроемкости и tgS в диапазоне частот внешнего электрического поля от 200 до 10бГц.

Интегральные дозы лазерного излучения в образце с учетом отраженного излучения рассчитывались в соответствии с выражением :

Ж = -£-(«-!> (5), в котором // -

интенсивность падающего излучения, I - время облучения, площадь пятна излучения, а - коэффициент. Для расчета коэффициента а

использовалось вьфаженне а =

(6), в котором Ь — интенсивность отраженного излучения, К -коэффициент, учитывающий отношение площадей пятна излучения и площади фотоприемннка

Результаты проведенных

исследований представлены на

проницаемости низкосортного

диспергированного флогопита после облучения лазерным излучением при тштратуре 293 К: 1 - интегральная доза 2-Н? Дж/*/; 2 • 310? Дж/л/; 3 - 3,5109 Дж/м; 4 -З/О10 Дж/м1; 5 - 3,510'° Дж/м2

Рис. 6, Частотная зависимость тангенЬа угла тепловых потерь низкосортного

диспергированного флогопита после облучения лазерным излучением при температуре 293 К: 1 — интегральная доза 2-108Дж/Мг; 2 - 310? Дж/м2; 3 - 3,5-1$ Дж/м2: 4 -3-10?° Дж/М1; 5 -3,5-10'* Дж/Л

рисунках 6 и 7. При облучении лазерным излучением в частотной зависимости тангенса угла тепловых потерь наблюдается максимум на частоте 103 Гц для всех исследуемых образцов. Интегральные дозы облучения от 2-Ю8 Дж/м1 до 3,5* 1010 Дж/м2 вызывают уменьшение тепловых потерь 5) в образцах в диапазоне частот внешнего электрического поля 200 -106 Гц. Значения 5 для необлученных образцов (р = 5-7 %) составляет 3,6 единиц, а после лазерного воздействия — тепловые потерн энергии (^б) уменьшились до значения 3,2 - 2,1 единиц. Зависимость свидетельствует об незначительном уменьшении концентрации релаксаторов. Экспериментальные исследования показали изменение макроструктуры образцов при лазерном облучении. Иа графиках рисунка 7 четко прослеживается уменьшение действительной части диэлектрической проницаемости при лазерном облучении во всем исследуемом интервале частот внешнего электрического поля. В частотной зависимости наблюдается максимум действительной части диэлектрической проницаемости г' в интервале частот 700 — 1500 Гц для всех доз лазерного излучения (рис.7, кривые 1-5). Увеличение интегральной дозы лазерного излучения приводит к изменению макроструктурного параметра е' значение которого уменьшается с 30 единиц до 25 относительных единиц на частоте 200 Гц, что можно объяснить вероятно преобладанием процесса раднолиза молекул воды, который приводит к частичной нейтрализации активности поверхности слюдяных зерен.

Экспериментально установленные изменения макроструктурного параметра е' и теплопотерь свидетельствуют о неэффективности лазерной обработки образцов

низкосортного диспергированного флогопита для улучшения теплоизоляционных свойств слюдокомпооитов, изготовленных на их основе.

Результаты эксперимента по зависимости макроструктурного параметра ё и тепловых потерь от интегральных доз для лазерного облучения залесены в таблицу 1 из которой

следует, что макроструктурный параметр ^ и теплопотери с увеличением дозы

уменьшается.

Таблица № /. Дозная зависимость действительной части диэлектрической проницаемости е' и тангенса угла тепловых потерь низкосортного диспергированного флогопита при лазерном облучении на частоте внешнего электрического поля ¡О3 Гц при температуре 293 К и относительной массовой влажности 5-7 %, преобладающая

Исследуемый параметр Интегральные дозы лазерного облучения исследуемых образцов, Дж/м^

2-10* 3-109 3,5*10* 3 1010 3,5.10ю

г' 26,8 25,6 24,2 22,5 21Д

Щй 3,20 2,95 2,69 2,42 2,19

Анализируя данные эксперимента по теплообмену при лазерном облучении установлено, что тепловая энергия, которая переходит от лазерного излучения к исследуемой гетерогенной системе «слюда-водная пленка», способна активировать

структурные дефекты, которые мигрируют вдоль водных пленок к поверхности кристалла, что приводит к наблюдаемым эффжтам.

В работе исследовано изменение макроструктурного

параметра с' и тепловых потерь (/&<?) образцов ультратонких слоистых силикатов при обработке электромагнитным полем у-диапазоиа.

В качестве источника у-

60Л

излучения применялся изотоп Со с энергией квантов 1,2 МэВ, Изменение дозы облучения производилось вариацией времени облучения от 5 до 60 минут. Интегральная доза у-облучения рассчитывалась по формуле О = Р-^ : где Р — интенсивность излучения источника на расстоянии 50 см от образцов, (- время облучения.

Экспериментальные результаты изменения макроструктурного параметра с' и величины тепловых потерь (tgS) представлены на рисунках 8 и 9. Из графиков 1-5 рисунка 8 видно, что при увеличении интегральной дозы у-облучения от

Рис, 8, Частотная зависимость тангенса угла тепловых потерь низкосортного диспергированного флогопита после у-облучения при температуре 293 К: 1 — интегральная доза 2,8-К? Дж/м2; 2 - 3,$1<? Дж/М1; 3 - 4,2-109 Дж/м2; 4 -5-10ю Дж/м2; 5 -6,5-10° Дж/л?

я -

а в 1д V

Рис.9. Частотная зависимость действительной части £•' диэлектрической проницаемости низкосортного диспергированного флогопита послероблучения при температуре 293 К: I — интегральная доза 2,8-10? Дж/л,2 - 3,510* Дж/Л; 3 - 4,2 -Н? Дж/х?; 4 -5-1010 Дж/л/; 5 - б.З-^Дж/м1

2,8-10® Дж/м2 до 6,5*Ю10 Дж/м2 значение тангенса угла тепловых потерь уменьшается с 3 единиц (рис.8, кривая 1) до 2,8 единиц (рис.8, кривая 5) на частоте внешнего электрического поля 200 Гц.

На рисунке 9 представлены экспериментальные исследования изменений значений макроструктурного параметра е' мелкодисперсной среды от частоты внешнего электрического поля. Из графика следует, что с ростом дозы облучения от 2,810* до 6,5*1010 Дж/м2 действительная часть диэлектрической проницаемости уменьшается от 30 до 18 единиц во всем диапазоне частот внешнего электрического поля. Частотные зависимости макроструктурного параметра £* проходит через максимум в диапазоне частот внешнего электрического поля от 103 до 104 Гц, что свидетельствует о вырождении концентрации релаксирующнх центров в гетерогенной системе «частица слюды-водпая пленка». Анализируя результаты экспериментов можно констатировать, что после у-облучення макроструктурный параметр е' - действительная часть диэлсктрнческой проницаемости уменьшается на 12 единиц на частоте внешнего электрического поля 101 Гц.

В работе исследована дозная зависимость действительной части диэлектрической проницаемости е' и теплопотерь ^ б) при у-облучении исследуемых образцов представленная в таблице 2.

Таблица 2. Дозная зависимость действительной части диэлектрической проницаемости е' и тангенса угла тепловых потерь 1%5 низкосортного диспергированного флогопита при у-облучении на частоте внешнего электрического поля /О5 Гц при температуре 293 К и относительной массовой влажности 5-7 %, с преобладающей

Исследуемый параметр Интегральные дозы у-облучения исследуемых образцов, Дж/м1

2,8-10" 3,5-10' 4,2-10* 5-1010 6,5-1010

23,8 22,3 21,1 19,4 18,1

Щ 5 3 2,96 2,91 2,87 2,80

Из результатов экспериментальных исследований, представленных в таблице 2 следует, что при увеличении дозы у облучения потери тепловой энергии остаются большими и равными при максимальной дозе облучения 2,80 единиц, макроструктурный параметр е' уменьшается до 18 относительных единиц. Уменьшение макроструктурного параметра можно объяснить вырождением концентрации релаксаторов гетерогенной системы «слюда-вода» за счет нейтрализации активной поверхности слюдяных зерен структурными дефектами сорванными со своих мест под действием тепловой энергии у-излучения.

Таким образом, воздействие теплового поля электромагнитного излучения у-диапазона приводит к ослаблению электрических связей в рассматриваемой гетерогенной системе

уменьшается от 30 до 18 относительных единиц) и, как следствие, ухудшает механическую и электрическую прочность слюдокомпозитов, изготовленных на их основе.

Обобщая экспериментальные результаты по обработке исследуемых образцов ультрэтонкого диспергированного флогопита крупностью до 17 мкм выяснено, что наблюдаемые при лазерном и у-облучении эффекты изменения макроструктуры исследуемых образцов и потерь тепловой энергии не позволяют использовать такие методы радиационной обработки для улучшения теплоизоляционных свойств слюдопласгов, изготовленных на основе изучаемых низкосортных диспергированных флогопитов.

Пятая глава посвящена исследованию распределения тепловой энергии в гетерогенной системе «слюда-водная пленка» низкосортных диспергированных флогопитов месторождений Восточной Сибири полученной при электронном облучении. Электронное облучение производилось на сильноточном наносекундном ускорителе электронов СЭМИТРОН-4. Данный ускоритель представляет собой единую коаксиальную конструкцию, включающую криостат для исследуемых образцов, наносекундный генератор импульсов высокого напряжения, блок питания, систему запуска и управления, систему подавления сопутствующей радиационной вспышки. Образование пучка электронов основано на явлении взрывной эмиссии.

Интегральная доза электронного облучения рассчитывалась из известных параметров ускорителя. Длительность импульса составляет 2 не. Общая длительность

облучения составляет 2п не, где п — число импульсов. Зная плотность тока в пучке и общее время облучения подсчитывалась

шггегральная доза электронного излучения: Д>л-Н)1, где N0 — количество электронов, ! — время излучения. При этом число электронов определяется в соответствии с выражением

4.3-

3.6-

ал-

л з в 1д V

Рис.10. Частотная зависимость тангенса угла

тепловых потерь низкосортного

диспергированного флогопита после электронного

облучения при температуре 293 К: 1 -

интегральная доза ¡,5~1(/ Дж/л^; 2 — 2,3'Ю6 Дж/м*; 3 -

3-107 Дж/Л; 4 -3,7'107 Дж/Л; 5 - 2.3-1& Дж/х?;6 -

3,11&Дж/мг;7 - 61<?Дж/*?; 8 - 410тДж/м}

N.-(!}«.

гдеj — плотность тока, е

— заряд электрона, 8 - площадь облучаемого образца Варьируя число импульсов облучения и

* *

плотность тока в пучке были получены различше интегральные дозы электронного облучения.

Эксперимент заключался в исследовании изменений макроструктурного параметра с' и тепловых потерь (tgS ) указанных образцов при их электронном облучении различными интегральными дозами в интервале от 1,5-106 до 410|0Дж/М1

Результаты эксперимента представлены на рисунках 10 и 11. На рисунке 10 представлена экспериментальная частотная зависимость тангенса угла тепловых потерь низкосортного диспергированного флогопита при температуре 293 К, относительной массовой влажности 5-7 %, крупностью до 17 мкм при различных интегральных дозах электронного облучения. Из графиков 1-5 (рис. 10) видно, что при увеличении интегральной дозы электронного облучения от 1,5*106 до 3,Ы О8 Дж/м1 тепловые потери (tg 5) возрастают во всем исследуемом диапазоне частот внешнего электрического поля (от 200 до 106 Гц). Увеличение составляет от 3,7 до 4,2 единиц для интервала интегральных доз от 1,5* 106 до ЗЛ Ю* Дж/м2. Дальнейшее увеличение дозы электронного облучения до 410ш Дж/м2 приводит к уменьшению величины тепловых потерь 6) до значения 3,3 единицы на частоте 200 Гц. Экспериментальные результаты свидетельствуют об изменении макроструктуры исследуемых образцов, состоящем в увеличении активности слюдяных частиц, находящихся а элекфических полях во всем исследуемом диапазоне частот. На рисунке 11 представлены частотные зависимости

м а кростру кту рно го параметра е' действительной части

диэлектрической проницаемости ультрагонкого низкосортного диспергированного флогопита после электронного облучения при температуре 293 К и относительной массовой

влажности 5-7 % крупностью 17 мкм.

Экспериментально установлено, что при теплообмене

Рис. //, Частотная зависимость действительной части €'диэлектрической проницаемости низкосортного диспергированного флогопита после электронного облучения при температуре 293 /С 1 ~ интегральная доза 1,5-10" Дж/м1; 2 - 2,310* Дж/Л; 3 - 3107 Дж/м1; 4 -3,7-107 Дж/м1; 3 - 2,31СР Дж/м1;б - 3,11&Дж/мг;7 - б-Ю'Дж/м1; в -410ю Дж/м1

изучаемых, систем в результате электронного облучения макропараметр с' возрастает в интервале интегральных доз от 1,5-106 до 3-107 Дж/м2 от 28,8 до 30,8 относительных единиц на частоте внешнего электрического поля I О5 Гц. При дальнейшем увеличении интегральных доз (до 3,Ы 0® Дж/м2) электронного облучения в частотной зависимости макроструктурного параметра е' появляется максимум в широком интервале частот от 103 до 105 Гц (рис. 11, кривые 4, 5, б). При этом, значение макропараметра е' увеличивается на 20 относительных единиц для интегральной дозы 3,1*10® Дж/м2 на частоте 105 Гц и составляет 50 относительных единиц (рис. 11, кривая б). Последующее увеличение интегральной дозы электронного облучения (до 4-Ю10 Дж/м2) приводит к уменьшению значения макроструктурного параметра £* с 50 до 31,6 относительных единиц на частоте внешнего электрического поля 10* Гц (рис. 11, кривые 7, 8),

Таким образом, экспериментально установлено, что при теплообмене в мелкоразмерных слоистых силикатах инициированным электронным воздействием наблюдается возрастание макроструктурного параметра е' на 20 относительных единиц (от 30 до 50 на частоте внешнего электрического поля 105 Гц) в интервале интегральных доз от 3,7*10тдо 3,1*10® Дж/м2 при одновременном росте тепловых потерь 5) от 3,7 до 4,2 единиц (частота 200 Гц). Установлено, что в исследуемых системах «слюда-водная пленка» при электронном облучении существует диапазон интегральных доз от 3,7-107 до 3,Ы08 Дж/м2, при котором наблюдается наиболее интенсивное поглощение электронного излучения, приводящее к заметному росту макроструктурного параметра е* (на 20 относительных единиц) при незначительном ухудшении теплоизоляционных свойств {щ8 увеличился с 3,6 до 4,2 единиц). Наблюдаемый эффект можно объяснить за счет увеличения концентрации релаксаторов, имеющих радиационно-наведенную природу. За счет передачи тепловой энергии и импульса при электронном облучении кристаллической решетке низкосортных флогопитов вырываются ОН" группы и переходят в межпакетные слои, где находятся ионы К*. На расстоянии не менее 5 ангстрем они могут закрепиться в межпакетах и в вакансиях. С ионом К* гидроксилы 01Г образуют новый диполь с большим электрическим моментом за счет увеличения плеча диполя от 2,5 до 5 ангстрем, что объясняет увеличение тепловых потерь и макроструктурного параметра е' в исследуемых образцах.

В работе проведено исследование, направленное на улучшение теплоизоляционных свойств исследуемых образцов. Указанные образцы дважды подвергались термообработке в интервале температур от 300 до 900 К. Результаты экспериментов представлены на рисунке 12.

На графиках Г, 2\ 3* рисунка 12 (сплошная линия, второй отжиг) четко прослеживается для всех трех исследуемых образцов один прямолинейный участок в интервале температур от 500 до 900 К, где макрострукгурный параметр с' приобретает стабильные значения равные 41, 40 и 39,7 относительных единиц для образцов Г, 2* и 3' соответственно.

На графиках I, 2, 3 рисунка 12 (пунктирная линия) после первого отжига величина

тепловых потерь для всех трех образцов

низкосортного мелкоразмерного флогопита Слю-дянского, Ковдорского и Арябиловского месторождений не вляется величиной постоянной, и в температурном интервале от 350 до 700 К резко уменьшается от 2,5 до 0,7 единиц и до температуры 900 К tg 5 равен 0,7 и остается величиной

постоянной.

При втором отжиге величина ígS для каждого из исследуемых образцов (графики Г, 2' и 3', пунктирная линия) в указанных интервалах температур практически не изменяется н равна 0,5 единиц для диспергированного флогопита Слюдянского месторождения, 0,57 единиц и 0,62 единицы для образцов Ковдорского и Арябиловского месторождений соответственно.

В работе проведены исследования по изменению макроструктурпого параметра е' и величины тепловых потерь (§6 образцов низкосортного диспергированного флогопита при теплообмене, происходящем в исследуемых образцах от дозы электронного облучения. Результаты эксперимента занесены в таблицу 3.

Рис. 12, Температурная зависимость макроструктурюго параметра е' (сплошная линия) и тангенса угла тепловых потерь (пунктирная линия) низкосортных

диспергированных флогопитов а) I, 2, 3 Слюдянского, Ковдорского, Арябиловского месторождений (соответственно) при первом нагреве; б) }\ 2\3'~ тоже при втором нагреве

Таблица 3. Дозная зависимость действительной части диэлектрической проницаемости б' и тангенса угла тепловых потерь tgS низкосортного диспергированного флогопита при электронном облучении на частоте внешнего электрического поля К? Гц при температуре 293 К и относительной массовой влажности 5-7 %, с преобладающей

Исследуемый параметр Интегральны; дозы /Облучения исследуемых образцов, Дж/м2

1,5-106 2,3106 3-107 3,7-107 2,3-10я з,ыо* 6-10 4ЮШ

е' 27,77 28,3 29,67 46,2 48 50 30,74 31,6

х&Ь 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 3,4 3,3

Представленные в таблице 3 результаты изменений макроструктурнсго параметра и величины тепловых потерь 6) в интервале доз от 1,5-Ю6 до 4-1010 Дж/м2 свидетельствуют о наличии максимумов значений действительной части диэлектрической проницаемости и тепловых потерь =50 единиц, tgS = 4,2 единиц) для дозы 3,Ы0® Дж/м2. Вероятно, при теплообмене происходящем в исследуемых образцах при электронном облучении при дозах соответствующих максимуму макроструюурного параметра с' и тепловых потерь наступает равновесие процессов радиолиза молекул воды в изучаемых системах и радиационной генерации релаксационных центров.

Таким образом, результаты экспериментальных работ по изучению процессов передачи тепловой энергии и импульса при электронном облучении низкосортного диспергированного

флогопита позволяют получить

Вт/мК

0.4

Рис.

400 600 «00 т к

13. Температурная зависимость теплопроводности еяюдобумаг, основой которых являются диспергированные флогопиты: } — Арябиловского месторождения, 2 — Слюдянского месторождения; 1,2— те же образцы после электронного облучения и двойного отжига

стабильный макроструктурный

параметр равный 42 единиц при дозе электронного облучения 3,1 -10я Дж/м2 и при двойшй термообработке достичь стабильного значения тепловых потерь 6) в интервале температур от 300 до 900 К равного = 0,5 единиц.

Обнаруженный эффект позволяет улучшить теплоизоляционные качества низкосортного слюдяного сырья для производства слюдоматериашв

высокой механической и электрической прочности.

В работе выполнены измерения теплопроводности слюдобумаги,

изготовленной из низкосортных диспергированных флогопитов до и после воздействия на них электронного излучения и двойного отжига в интервале температур 300 - 900 К. Результаты экспериментов представлены на рисунке 13. Из представленных графиков следует, что теплопроводность в указанном температурном интервале слюдобумаг, изготовленных на основе низосортных ультратонких флогопитов Слюдянского месторождения несколько меньше значений теплопроводности образцов Арябиловского месторождения, что свидетельствует об их лучших теплоизоляционных свойствах. Теплопроводность этих образцов в области температур 300 - 400 К возрастает от 0,56 Вт/м К до 0,6 Вт/м К, проходит через максимум, а затем монотонно уменьшается до значения 0,39 Вт/м-К при температуре 900 К. Это можно объяснить возрастающим влиянием на теплопроводность слюдобумаги микро- и макродефектов кристаллических зерен в виде газоводных включений и тончайших пленок воды. При прогреве образца в сжатом состоянии выход из него газов и паров воды приводит к уплотнению кристаллических зерен.

После электронного облучения и двойного отжига образцов слюдобумаг Слюдянского месторождения теплопроводность монотонно уменьшается от 0,48 Вт/м-К при температуре 300 К до 0,33 Вт/м-К при температуре 900 К, что можно объяснить изменением макроструктуры диспергированного флогопита, вызванное радиационным и тепловым воздействием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

. В работе всесторонне изучены изменения макроструктурного параметра е' -действительной части диэлектрической проницаемости и потерь тепловой энергии (ígS) низкосортных ультратонких диспергированных флогопитов промышленных месторождений Восточной Сибири при процессах передачи тепла и импульса лазерным, электронным и электромагнитным излучениями с целью выявления возможностей их использования в качестве сырья для создания высококачественных слюдокомпозициоимых теплоизоляционных материалов высокой механической и электрической прочности. Определен интервал доз максимального воздействия электронного облучения на макроструктуру исследуемых образцов. Разработан метод двойной тепловой обработки, позволяющий достичь стабильного значения тепловых потерь ^ 8) в широком интервале температур.

Результаты исследований позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Экспериментально установлено распределение тепловой энергии в гетерогенной системе «слюда-водная пленка», что позволило предложить методику улучшения характеристик низкосортных ультратонких диспергированных флогопитов месторождений Восточной Сибири и использовать их в качестве сырья для создания высококачественных

теплоизоляционных слюдоматериалов, обладающих высокой механической и электрической прочностью.

2. Впервые определен оптимальный размер крупности помола низкосортного диспергированного флогопита (до 17 мкм), позволяющий получить высококачественные теплоизоляционные слюдоматериалы с низкими тепловыми потерями {tgS = 1,6) и макроструктурным параметром s' - 15 единиц на частоте электрического поля 200 Гц,.

3. Экспериментально выявлено, что для получения высококачественных теплоизоляционных слюдоматериалов относительная массовая влажность низкосортного мелкоразмерного флогопита не должна превышать 5-7 %,

4. Впервые установлено, что при распределении энергии электронного облучения в ультратонком низкосортном флогопите крупностью до 17 мкм наблюдаются существенные тепловые потери (tgS = 4,2) при увеличении макроструктурного параметра (£■' =50 единиц), в отличие от лазерного и у-облучений,

5. Проведенные эксперименты по двойному отжигу исследуемой гетерогенной системы «слюда-вода» после электронного облучения интегральными дозами 3,7-107 - 3,М08 Дж/м2 свидетельствуют об уменьшении тепловых потерь (tgS = 0,5) в образцах, а также улучшении теплоизоляционных свойств слюдоматериалов (теплопроводность уменьшается до 0,48 Вт/м-К при температуре 300 К).

6. Исследуемые способы обработки низкосортных ультратонких диспергированных флогопитов позволяют получать высококачественные теплоизоляционные материалы с высокой механической и электрической прочностями. Полупромышленные испытания теплоизоляции, изготовленной на основе модифицированного сырья, проведенные на Иркутской ТЭЦ-11 свидетельствуют о высокой эффективности применения материалов.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Карнаков В.А. Аномальные свойства абсорбированных пленок воды в слоистых силикатах./ Кар на ко в В.А., Ежова Я.В., Марчук С.Д., Донской В.И,, Щербаченко JI.A.// Физика Твердого Тела, 2006, том 48, вып. 11, С, 1946-1948

2. Бай бород нн Б. А. Влияние низкочастотной промышленной проводимости на физические релаксационные свойства обогащенных слюд / Байбородин Б,А., Щербаченко Л.А., Роскин О.В., Донской В.И., Марчук СД.// Вестник Иркутского регионального отделения Академии наук высшей школы России, №3 (ЮУ 2006. стр. 9-12

3. Марчук СД. Анализ способов улучшения физических характеристик слюдосодержащих композитов в процессе обогащения./ Марчук С.Д, Ежова Я.В., Карнаков В.А., Донской В.И., Щербаченко Л, АУ/Депонент ВИНИТИ, №4,2006. per. № 208-В2006 от 02.03.06.

4. Ежова Я.В. Исследование диэлькометричеекнк характеристик тонкодисперсных слюд методом диэлектрической спектроскопии / Ежова Я.В., Марчук С.Д., Карнаков В.А., Донской В.И., Щербаченко Л. А,//Депонент ВИНИТИ, №4,2006. per. №209-В200б от 02.03.06.

5. Ежова Я.В. Низкотемпературная аномалия поляризации тонких слоев жидкостей в расколах кристаллов слюды./ Ежова Я.В., Донской В.И., Роскин О . В У/ Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Электрическая релаксация в высокоомных материалах»,— Санкт-Петербург,-1994 г.-С. 156-158.

6. В.И. Донской. Радиационные дефекты в многофазных гетерогенных диэлектриках.// Сборник трудов международного научного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых, — Москва,— 1996 г.- С. 98-100.

7. Мецик М.С. Влияние ионизирующих излучений на диэлектрическую поляризацию и потери в слюдопластовых бумагахУ Мецик М.С., Донской В.И., Ежова Я.В., Роскин О.В„ Щербаченко Л.АУ/

Сборник трудов Международной конференции «Диэлектрики 97», Санкт-Петербург, 1997 г. - С. 119120.

8. Шелковников ВН. Электрические свойства слоистых силикатов/ Шелковников ВН., Веснина Е.А., Донской В.И.// Материалы IX научно-технической конференции училища. Иркутск; ИВВАИУ, 1997.- С. 332-335.

9. Ежова Я.В. Особенности процессов замерзания в тонких водных пленках./ Ежова ЯВ., Донской В.И., Хлопенко Н.АУ/ Тезисы докладов VII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов «физика конденсированных сред»- Гродно, 1999 г.- С. 82-83

10. Байбородин Б,А. Низкочастотная диэлектрическая релаксация слюдокомпозитов Карельского месторождения / Байбородин Б.А., Донской В.И, Ежова Я.В. и др.// Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Изоляцня-99», - Санкт-Петербург,- 1999 г,- С. 30-31.

11. Ежова Я.В, Диэлектрическая проницаемость тонких водных слоев в расколах слюды/ Ежова Я.В., Байбородин Б.А., Донской В.И.// Тезисы докладов VII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов «Физика конденсированных сред», г. Гродно,- Республика Беларусь,-май 1999 г-С.80-81.

12. Донской В.И. Поляризационные эффекты в слюдобумагах./ Донской В.И,, Байбородин Б.А., Карнаков В,А,, Ежова Я.В,// Сборник трудов IX Международной конференции «Физика диэлектриков»,- Санкт-Петербург,- 2000 г,— С. 56-58

13. Донской В.И. Анализ низкочастотной диэлектрической релаксации в тонких водных прослойках./ Донской В.И, Шелковников Н.В., Мецик М.С., Щербаченко Л.А.// Тезисы докладов VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов «Физика конденсированных сред», г. Гродно,- Республика Беларусь,- май 2000 г.- С. 100-101.

14. Шелковников В.Н. Анализ свойств тонких водных слоев в электрических полях кристаллов слюды./ Шелковников ВН., Донской В.И.// Тезисы докладов VIII Республиканской научной конференции студентов и аспирантов «Физика конденсированных сред», г, Гродно,- Республика Беларусь,- май 2000 г,- С.352-354,

15. Байбородин Б. А. Особенности диэлектрической релаксации при обогащении слюдосодержащих руд / Байбородин Б.А., Ежова Я В., Донской В.И.// Сборник трудов 111 конгресса обогатителей стран СНГ,-Москва,-2001 г.-С. 176-179.

16. Донской В И. Особенности диэлектрической поляризации сорбированных пленок воды слоистыми силикатами/ Донской В.И., Байбородин Б.А., Карнаков В,А., Шелковников ВН.// Сборник трудов X Республиканской конференции студентов и аспирантов «Физика конденсированного состояния» г. Гродно.- Республика Беларусь.-2002 г.-С. 189-191,

17. Донской В И, Поляризационные эффекты в диспергированных слюдах./ Донской В.И., Байбородин Б А., Карнаков В.А., Ежова Я.В.// Труды Третьей Международной конференции "Электрическая изоляция -2002", Санкт-Петербург,2002 г.-С. 215-218

18. Донской В.И Развитие высокотемпературного фазового перехода в кристаллах флогопита различного генезиса,/ Донской В.И,, Добрынина А,А,, Хомяков А.В.// Сборник трудов XIII Республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов, г, Гродно.-Республика Беларусь - 2005 г,-С. 111-113.

19. Лазебных В.Ю. Влияние магнитного поля на диэлектрические свойства диспергированного флогопита./ Лазебных В.Ю., Ежова Я,В., Донской В.И..// Сборник трудов XIV республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния», г, Гродно,- Республика Беларусь-апрель 2006-С. 213-215

20. Меньшикова Ю,А, Исследование фазового состава и электрической прочности высокофтористых флогопитов,/ Меньшикова Ю.А., Донской В.И., Кузнецова Г.А..// Сборник трудов XIV республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния», г, Гродно, — Республика Беларусь — апрель 2006,- С. 236-237.

21. Карнаков В.А. Исследование электрических свойств промышленной слюды в зависимости от гранулометрического размера/ Карнаков В.А., Ежова Я.В., Марчук С.Д., Щербаченко Л.А., Донской В.И.// Труды IV-ой Международной научно-технической конференции «Электрическая изоляция - 2006», Санкт-Петербург, - май 2006 - С. 238-241

22. Донской В.И. Влияние р-облучения на диэлектрические характеристики слюдяных бумаг./ Донской В.И., Меньшикова Ю.А,, Г.А, Кузнецова, Н А. Шуры ги на.// Труды IV-ой Международной научно-технической конференции «Электрическая изоляция - 2006», Санкт-Петербург, - май 2006.-С. 236-238.

23. Аграфонов Ю.В. Исследование воздействия электронного облучения на диэлектрические характеристики слюдяных бумаг,/ Аграфонов Ю.В., Донской В. И., Марчук С.Д., Полищук В.А.// Тезисы лекций и докладов X Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике, Иркутск, 2006 г.- С.6-9.

24. Аграфонов Ю.В. Диэлектрические свойства диспергированной слюды в условиях радиационного воздействия У Аграфонов Ю.В., Донской В, И., Шурыгина H.A., Барышников С.С.// Тезисы лекций и докладов X Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике, Иркутск, 2006 г.- С.9-12.

Бумага офсетная. Печать RISO. Тираж 100. Заказ Na 248 Отпечатано с готового оригинал-макета в ООО Оперативная типография 'На Чехова" Иркутск, уп.Чехова, 10, тел.: (3952) 209-355, 209-056 E-mail: info@pr1ntirk.ru www.ptjnt.irk.ni

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Донской, Виктор Ильич

Введение 4

Глава I. Особенности взаимодействия системы «слюда-водная плёнка» с различными видами излучений в условиях теплообмена

1.1. Строение кристаллической и диспергированной слюды 9

1.2. Поляризация и абсорбционные процессы в слюдах, являющимися слоистыми макроскопическими диэлектриками

1.3. Взаимодействие диспергированных слюд ионизирующим излучением

Выводы по главе I

Глава II. Исследование особенностей макроструктуры слоистых силикатов методом диэлектрической спектроскопии

2.1. Изучение свойств плёночной воды на слюдяных зернах методом диэлектрической спектроскопии

2.2. Модель двуслойного конденсатора для объяснения макроструктуры системы «слюда-водная плёнка» на примере 50-56 постоянного и переменного внешнего поля

2.3. Методическое обоснование исследования макроструктурных и тепловых свойств диспергированных слюд. Тепловая ионная 56-62 поляризация

2.4. Тепловая ориентационная поляризация и её вклад в ^3 71 поляризацию диэлектрика

Выводы по главе II

Глава III. Теоретический анализ и экспериментальное исследование макроструктуры и величины тепловых потерь 73 низкосортного диспергированного флогопита

3.1. Диэлектрическая релаксация низкосортных диспергированных флогопитов

3.2. Методика диэлектрических измерений при исследовании релаксационных свойств низкосортного диспергированного 76-79 флогопита

3.3. Экспериментальное исследование макроструктуры, величины тепловых потерь и массообмена с окружающей средой низкосортного диспергированного флогопита различной крупности

3.4. Исследование электропроводности ультратонкого диспергированного флогопита. Энергия активации носителей тока

Выводы по главе III

Глава IV. Релаксационные процессы диэлектрических свойств низкосортных диспергированных флогопитов при переносе энергии лазерным излучением и электромагнитным полем у-диапазона

4.1. Взаимодействие гетерогенной структуры с лазерным излучением и электромагнитным полем у-диапазона

4.2. Экспериментальные исследования релаксационных процессов в гетерогенной системе «слюда-водная пленка» после лазерного 99-105 воздействия

4.3. Экспериментальные исследования релаксационных процессов в гетерогенной системе «слюда-водпая пленка» после у-облучения Выводы по главе IV

Глава V. Релаксационные процессы диэлектрических свойств низкосортных диспергированных флогопитов при переносе 112 энергии электронным излучением

5.1. Общие закономерности взаимодействия электронного облучения с гетерогенными системами

5.2. Методика электронного облучения низкосортного диспергированного флогопита

5.3. Экспериментальные исследования действительной части s' диэлектрической проницаемости и величины тепловых потерь (tg 8) образцов низкосортного диспергированного флогопита крупностью помола до 17 мкм при их электронном облучении

5.4. Особенности релаксации в ультратонком низкосортном флогопите при его надевании

5.5. Экспериментальное исследование теплопроводности образцов низкосортного ультратонкого флогопита до и после электронного 131-137 облучения и двойного нагрева в интервале температур 300 - 900 К Выводы по главе V 138-139 Заключение 140-141 Список использованиой литературы 142

112-116 116

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование теплоизоляционных свойств низкосортных диспергированных флогопитов при термическом и радиационном воздействиях"

Актуальность работы. В последнее время композиционные материалы на основе диспергированных слюд с газо-водными включениями представляют значительный научный и прикладной интерес в связи с возможностью регулирования их теплоизоляционных, электрофизических и других характеристик в широких пределах. Разработка и исследование новых слюдокомпозиционных материалов, обладающих значительной термической, электрической и механической прочностью является весьма актуальной задачей, поскольку они находят все более широкое применение в различных областях науки и техники (импульсные накопители энергии, электрохимии, электроники). Развитие представлений о радиационном воздействии на гетерогенные системы связано с изучением их свойств в условиях эксплуатации в экстремальных условиях (давление, температура, повышенный радиационный фон и т.п.). Данное исследование позволяет выявить технические пути усиления полезных и подавления вредных эффектов, а также изменение диэлектрических свойств теплоизоляции на длительный период эксплуатации.

В работе решаются следующие основные задачи:

1. экспериментальное исследование распределения тепловой энергии в гетерогенной системе «слюда-водная пленка» и её влияние на изменение макроструктуры ультратонких флогопитовых слюд;

2. исследование влияния крупности помола низкосортных диспергированных флогопитов на величину тепловых потерь (tg 8) и действительную часть диэлектрической проницаемости в' с целыо создания слюдокомпозитов с улучшенными теплоизоляционными свойствами;

3. экспериментальное исследование изменений макроструктурных характеристик низкосортных диспергированных флогопитов при переносе энергии и импульса лазерного, электронного и электромагнитного излучения у-диапазона с последующим их преобразованием в тепло;

5. изучение эффективности термической обработки термоизоляторов на основе низкосортных диспергированных флогопитов с целыо минимизации тепловых потерь;

Объект исследования. Низкосортные диспергированные слюды промышленных месторождений Восточной Сибири и термостойкие слюдокомпозиты, изготовленные на их основе.

Предмет исследования. Теплоизоляционные свойства низкосортных диспергированных флогопитов при термической и радиационной обработках.

Научная новизна. Применительно к исследованиям по улучшению теплоизоляционных свойств низкосортных флогопитов при термической и радиационной обработках впервые:

1. проведено комплексное исследование по влиянию излучений на макроструктурный параметр с' - действительную часть диэлектрической проницаемости, величину тепловых потерь (tg 5) мелкоразмерных диспергированных флогопитов в интервалах: интегральных доз от 1,5-106 до 4-Ю10 Дж/м2 (для электронного

Ч 1 Г\ "7 ft излучения), 2-10 -3,5-10 Дж/м (для лазерного излучения), 2,8-10 -10 2

6,5-10 Дж/м (для у-излучения), и температур 293 - 900 К.

2. экспериментально выявлена зависимость тепловых потерь (tg 5) и действительной части диэлектрической проницаемости от способов радиационной и тепловой обработки исследуемых образцов.

6. установлена оптимальная крупность помола - до 17 мкм - для создания высококачественной теплоизоляции с высокой электрической и механической прочностью. Значение макроструктурного параметра £' диспергированного флогопита данной крупности превышает в 5 раз значение Е' для крупности помола 100 мкм, при одновременном пятикратном увеличении величины тепловых потерь (tg 5).

1. макроструктурный параметр исследуемой системы (низкочастотную действительную (е>) составляющую диэлектрической проницаемости) в широком диапазоне температур и частот внешнего электрического поля;

2. потери тепловой энергии исследуемых образцов низкосортного флогопита (tg 5) в широком диапазоне температур и частот внешнего электрического поля;

Разработанная технология позволяет:

•улучшить качество низкосортного слюдяного сырья и создать на его основе композиционные материалы, способные работать в качестве теплоизоляции в условиях высокотемпературных и радиационных полей;

•увеличить процент использования добываемого забойного сырца в слюдяной промышленности страны за счет использования дешевых низкосортных флогопитов.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

Выводы по главе V.

1. Установлено, что при распределении тепловой энергии и импульса в ультратонком низкосортном флогопите крупностью 17 мкм вызванного электронным облучением наблюдается существенное изменение макроструктуры, приводящее к увеличению действительной части диэлектрической проницаемости е' до значения в максимуме 50 единиц (на частоте 103 Гц). При этом, потери тепловой энергии остаются значительными и составляют tg 5 = 4,2 единиц.

2. Проведенные эксперименты по двойному нагреву исследуемых образцов в интервале температур 300 - 900 К после передачи импульса электронным излученим в интервале доз от 3,7-107 до 3, М О8 Дж/м позволяют выделить данный способ уменьшения тепловых потерь (значение tgd = 0,5 единиц) при сохранении действительной части диэлектрической проницаемости е' (значение макроструктурного параметра s' составляет 47 единиц для Слюдянского, 46 единиц для Ковдорского и 45 единиц для Арябиловского месторождений) как наиболее эффективный способ обработки низкосортных ультратонких диспергированных флогопитов для получения высококачественных теплоизоляционных материалов с сохранением высокой механической и электрической прочности.

3. Теплопроводность слюдобумаг, изготовленных на основе низосортных ультратонких флогопитов Слюдянского месторождения в температурном интервале 300 - 900 К несколько меньше значений теплопроводности образцов Арябиловского месторождения, что свидетельствует об их лучших теплоизоляционных свойствах. Теплопроводность образцов, изготовленных из диспергированных флогопитов Слюдянского месторождения в указанном интервале температур 300 - 400 К возрастает от 0,56 Вт/м-К до 0,6 Вт/м-К, проходит через максимум, а затем монотонно уменьшается до значения 0,39 Вт/м-К при температуре 900 К.

4. Изменение макроструктуры диспергированного флогопита, вызванное электронным облучением и двойным нагревом, приводит к монотонному уменьшению теплопроводности образцов слюдобумаг изготовленных из низкосортных диспергированных флогопитов Слюдянского месторождения от 0,48 Вт/м-К при температуре 300 К до 0,33 Вт/м-К при температуре 900 К.

5. Полупромышленные испытания теплоизоляции, изготовленной на основе модифицированного сырья, проведенные на Иркутской ТЭЦ-11 свидетельствуют о высокой эффективности применения материалов при предъявлении к ним требований повышенной механической и электрической прочности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе всесторонне изучены изменения макроструктурного параметра б' - действительной части диэлектрической проницаемости и потерь тепловой энергии (tgd) низкосортных ультратонких диспергированных флогопитов промышленных месторождений Восточной Сибири при процессах передачи тепла и импульса лазерным, электронным и электромагнитным излучениями с целью выявления возможностей их использования в качестве сырья для создания высококачественных слюдокомпозиционных теплоизоляционных материалов высокой механической и электрической прочности. Определен интервал доз максимального воздействия электронного облучения на макроструктуру исследуемых образцов. Разработан метод двойной тепловой обработки, позволяющий достичь стабильного значения тепловых потерь (tg 5) в широком интервале температур.

Результаты исследований позволяют сделать следующие основные выводы:

2. Впервые определен оптимальный размер крупности помола низкосортного диспергированного флогопита (до 17 мкм), позволяющий получить высококачественные теплоизоляционные слюдоматериалы с низкими тепловыми потерями (tgS = 1,6) и макроструктурным параметром s' - 15 единиц на частоте электрического поля 200 Гц,.

4. Впервые установлено, что при распределении энергии электронного облучения в ультратонком низкосортном флогопите крупностью до 17 мкм наблюдаются существенные тепловые потери {tgS = 4,2) при увеличении макроструктурного параметра (s' =50 единиц), в отличие от лазерного и у-облучений.

5. Проведенные эксперименты по двойному отжигу исследуемой гетерогенной системы «слюда-вода» после электронного облучения

7 Я 9 интегральными дозами 3,7-10 - 3,1-10 Дж/м свидетельствуют об уменьшении тепловых потерь (tgS = 0,5) в образцах, а также улучшении теплоизоляционных свойств слюдоматериалов (теплопроводность уменьшается до 0,48 Вт/м-К при температуре 300 К).

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Донской, Виктор Ильич, Иркутск

1. Ямзин ИЛ О строении сетки кремнекиспородных тетраэдров в слюдах. М.: Изд-воАНСССР,-1954.-№9.-251 с.

2. Звягин БВ. Электронография и структурная кристаллография глинистых минералов.-М.: Изд-ю Наука, -1964.-282 с.

3. Звягин БВ. Электра юграфическое исследование гидрослюд. Журнал Кристаллография, -1956. -Т.1-2.-214 с.

4. Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии: Львовского неалогического общества,-1950.84 с.

5. Волков К.И., Загибалов П.Н., Мецик М.С. Свойства, добыча и переработка слюды. -Иркутск: Восточно- Сибирское Изд-во, -1971. -350 с.

6. Лашев Е.К. Слюда. Часть 1. -М.: Промстройиздаг, -1947, - 296 с.

7. Мецик М.С., Голубь А.М., Шермаков ЛА. Изменение электрического рельефа поверхностей твердых тел в процессе нейтрализации цешров активности термической обработкой и деформации: Активная поверхность твердых тел. -ML: 1976.-С. 170-177.

8. Мецик М.С. Физика расщепление слюд. Иркутск: Восточно-Сибирское издательство, -1967.-278 с.

9. Голубь ЛМ Декорирование электрических полей на поверхности кристаллов слюда//Доклад АН СССР.- 1972.-Т204.-№1.-С.77-79.

10. Голубь ЛМ. Кислотно-основные свойства цешров активности на кристаллах слюды //Тезисы докладов: Всесоюзный симпозиум по механохимии твердого тела. -Таллин:-1975.-46с.

11. Мецик М.С., Голубь ЛМ., Констшпинова Е.В. Механоакгивация при деформации кристаллов слюды мусковита. Тезисы докладов БУШ Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел-Таллин:-1981.172 с.

12. Гуриков ЮБ. Взаимная ориентация молекул воды в ионных растворах и высаливание неэлектролитов //Журнал Структурной химии.-1963 №3. -286 с.

13. Соколов НД Водородная связь //Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. ИМевделеева -1972. -т. 17. -№3. -С. 299-308.

14. Конуэй Б.Е. Современные аспекты электрохимии.-М.: Изд-ю Мир, 1967.- 509 с.

15. Бернал Д., Фаулер Р. Структура воды и ионных растворов// Журнал Успехи физических наук. -1934. -т. 14. №5.-С. 586-644.

16. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. JL, М: Гидрометоиздаг, 1975.-280 с.

17. Самойлов OJL Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. -М.: щц-во АН СССР, 1957.-182 с.

18. Дерягин Б.В. Учение о свойствах тонких слоев юды в приложении к объяснению свойств глинистых пород и методам их изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-Т.1.-С.45-58.

19. Голубь JIM. Кислотно-основные свойства центров активности на кристаллах слюды//Гезисы докладов 5-го Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Таллин: Изд-во Таллин. Ун-та, 1975.46 с.

20. Дерята I Б. В., Зорин 3. М., Соболев В.Д, Чураев Н.В. Свойства тонких слоев юды вблизи твердых поверхностей. связанная вода в дисперсных системах. ИГУ, 1980. -Выпуск 5-С. 4-13.

21. Чураев Н.В. Исследование свойств тонких слоев жидкостей. В ют.: связанная года в дисперсных системах.-М: Изд-во МГУ, 1974.-ВыпускЗ.-С. 84-96.

22. Дерягин Б.В. Теория капиллярной коцценсаиии и других капиллярных явлений с учетом расклинивающего давления полимолекулярных жидких пленок // Коллоидный журнал -1961. Т23 Вып. 1. - 40 с.

23. Зорин З.М., Новикова А.В., петров А.К, Чураев НВ. Свойства полимолекулярных пленок юды на поверхности кварцевых капилляров. Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость колловдов. М/. Изд-во Наука, 1974.-С. 94-103.

24. Барер С.С., Дерягин ББ., Киселева OA., Соболев В.Д, Чураев Н.В. Исследования тонких прослоек жидкости между льдом и поверхностью кварцевых капилляров//Кол. журнал-1977.-Т39. -Коб.- С. 1039-1045.

25. Иванов В.В., Маек В.В., Лшвиненко Л.П., Овчаренко ФД. Взаимодействие юды с поверхностью слоистых силикатов в электростатическом приближении // Кол. журнал-1976.-Т38.-;№4.-С. 979-981.

26. ЛястИ.У. Механизм релаксационных диэлектрических потерь в кристаллах с поляр1 ыми молекулами // ЖГФ. -1956. -Т.26. 2293 с.

27. Китель Н. Введение в физику твердого тела. -М: Изд-во Наука, 1978.-791 с.

28. Койков СН. Физика диэлектриков. Л., 1974, часть 1. Поляризация и диэлектрические потери.-С. 7-23.

29. Кузнецова В А., Морозов В А Электрическая емкость кристаллов мусковита с прослойками вода в интервале 220-300 К/ДСО. ВИНИТИ. №2462 от 12.04.85 г.

30. Байбородин БА., Балкаев ГА., Свягочевская ТБ. Технические требования к электротехническим слюдам и рациональное использование слюдяного сырья. В книге: Труды Иркутского политехнического инсттута. Серия обогащения Иркутск., 1965, вып24. С.108-114.

31. Харитонов Е.В. Диэлектрические материалы с неоднородной структурой. -М: Радио и связь. -1983. -19-25 с.

32. Лейзерзон М.С., Гуров СА К вопросу о характеристиках слюд с природными дефектами в виде пятен и их промышленном использовании. Тр. ВНИИ асбестцемента. -1958.-Вып. 9.-73 с.

33. Мальцев А.В. Влияние сильных электрических полей на электропроюдность чистого мусковита и мусковита с минеральными включениями в плоскости спайности: Физика диэлегариков. Изд-во АН СССР: ML: 1958- С. 63-69.

34. Предводителев А А., Тяпунина НА., Зиненкова Г.М., Бушуева ГБ. Физика кристаллов с дефектами. М.: Изд-во МГУ. -1986. -240 с.

35. Мальцев А.В. О влиянии некоторых видов минеральных включений и краевых расслоений на свойства конденсаторной слюды .Вологодский Педагогический Институт-Вологда: Сер. физическая химия -1958. -Т23. -25 с.

36. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей). -М.: Изд-во Физ.-мат.лит.,-1958.-907 с.

37. Сканави ГИ. релаксационная диэлектрическая поляризация и внутреннее поле в твердых диэлектрическая поляризация и внутреннее поле в твердых диалеетригах. Известия Томского ПИ-1956.-Т.91.-С. 106-117.

38. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. -М -Л.: Гостехиздаг. -1949.

39. Карелина И.Н., Скрипко СЛ., Хролина ВА. Основные минеральные включения в мусковите и их влияние на электрические свойства- Петрозаводск: Изд-во Карелия,-1976.-88 с.

40. Водопьянов КА. Диэлектрические свойства слюд // Электричество. -1950. -№11.-78С.

41. Водопьянов КА. к вопросу о диэлектрических потерях в слюде на высокой частоте//Изд. Томского политехнического инстшуш, -1956. -Т.9 С. 1 -29.

42. ГОСТ 10918-64. Слюда конденсаторная. Методы испытаний.

43. ГОСТ 7134-64. Слюда конденсаторная. Технические требования.

44. Мальцев А.В., Берлинский В.Ф. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости слюд//Учензап. ДТП И,- 1961.-С. 207-219.

45. Пелецкий В. Высокотемпературные исследования тепло и элекгропроюдимосш твердых тел. - М.: Энергия. -1971.-181 с.

46. Фрелих Г.Ф. Теория диэлектриков. М. - Л.: 1960.-320с.

47. Ренне В.Т. Электрические ковденсагоры. -Л.: Госэнергоиздат. -1969. -204 с.

48. Мальцев АБ. Об электрической прочности слюда с минеральными включениями в плоскости спайности // Вологодский педагогический институт -Вологда Серфиз.-хим, 1956.-Т.17.- 55с.

49. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. Энергоиздат.- М., 1982. -320 с.

50. ИльинББ. Природа абсорбционных сил. -№: Гостехиздат, 1952.-560с.

51. Дерягин ББ., Чураев НБ. Полимолею/лярная абсорбция и капиллярная конденсация в узких щелевых порах // Кол.журн,-1976.-38.-№6.-С. 1082-1099.

52. Алексеев ОЛ., Байков ЮЛ., Овчаркнко ФД Определение поверхностного заряда и количества связанной воды в д войном электрическом слое водных дисперсий глинистых минералов //Кол.журн. 1975.-Т37.-№5.-С. 835-839.

53. Манк В.В., Овчаренко Ф.Д., Васильев Н.Г. Изучение взаимодействия молекул воды с поверхностью аэросила методом ЯМР//ДоклАН СССР. 1973.-Т212-№3.-С. 673-675.

54. Овчаренко ФД. Гидрофильность птин и глинистых минералов.- Киев: Изд-во АНУССР. 1961.-292 с.

55. Тарасович ЮМ., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. -Киев: Изд-во Наукова думка, 1975. -252 с.

56. Титов ЮМ., Перевертаев ВД Частотная зависимость диэлектрической проницаемости слюд с водными включениями //Деп.рег.№ 1781-81. Известия высших учебных заведи шй. Томск: Изд-во Томского ун-та 1981.- №5.-127 с.

57. Бржензанский В.И., Морозов ВН. Влияние поверхностных явлений на диэлектрические свойства кристаллов слюды: Физика Химия межфазных явле! шй. -Начальник, 1986.-С.93-101.

58. Ворожцова ИГ. К вопросу о природе диэлектрических потерь в слюде // Извзузов: Физика, -1956.-№1 -25 с.

59. Дине Дж., Винийард Дне. Радиационные эффекты в твердых телах. М.: Иностр. лиг-pa, 1960. 234 с.

60. Водопьянов КА., Ворожцов И.Г. Диэлектрические потери в слюде мусковита с минералогическими включениями лимонита и биотита на высокой частоте//Изв. АН СССР: Физика.-1958.-Т22.-№3.- 75 с.

61. Водопьянов КА., Ворожцова И.Г. Влияние облучения на диэлектрические потери в слюда //Извлзузов: Физика,-1962.-№1.- 60 с.

62. Ляст И.У. механизм релаксационных диэлектрических потерь в кристаллах с полярными молекулами //ЖТФ, 1956.-Т. 26.-2293 с.

63. Тонконогов МЛ. Ориентация полярных молекул в кристаллах под действием поля // ТР. Сиб. ФТИ, 1963,-Вып. 32. -115 с.

64. Водопьянов КА. Диэлектрические потери в сшоде, мусковите и флогопите на высокой частоте // Тр.Сиб.ФТИ. 1947.-Т.7.-Вып2.-С. 10-16.

65. А.Г. Котов, В.В. Громов. Радиациош т физика и химия гетерогенных систем. М.: Энергоагомиздат, 1988, 96 с.

66. Б.Г. Атабаев, BP. Вергун, МС. Кареев. Механизм поверхностного дефекгообразования в кристаллах под действием электронного и ионного облучения. ФТГ, 1994, т.36, № 3, с.719-725.

67. Ляст И.У. Механизм релаксационных диэлектрических потерь в кристаллах с полярными молекулами //ЖТФ,-1956.-Т26. -2293 с.

68. Мальцев А.В. Влияние сильных электрических полей на электропроводность чистого мусковита и мусковита с минералами включениями в плоскости спайности. -М: Изд-во АН СССР, 1958.-С. 18-19.

69. Горелик БВ. и Дмитриев В.Т. Об электропровод! юсти слюды в сильных электрических полях //ЖТФ, -1948. -Т. 18. ВыпЗ. - C333-340.

70. Михайлов М., Афонькин И. Измерение удельного сопротивления слоистых изоляционных материалов. Вестник элеюропромышлешости. -1935. №11,-36-37 с.

71. Борисов М.Э., Койков СН. Физика диэлектриков. J1.: Изд-во Ленингр. унта,-1979.-225 с.

72. ГОСТ 6433. 3-71. Методы определения электропроводности. М.: Гостстандаргиздат. - 20 с.

73. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков. М: Изд-во Наука. -1968.-468 с.

74. Михайлов ММ. Электрические материалы. Л.: - 273 с.

75. ГОСТ 10918-82. Пластины и детали слюдяные (методы испытаний). М.: Госстандарт.-1982,-17 с.

76. Френкель ЯИ. Физика диэлектриков. -М.: Мир, -1964. -145 с.

77. Губкин А.Н. Электреты.-М.: Изд-во Наука.-1978.-190 с.

78. Повфхноотиесгойстватвердьктел/подред Грина-М.: Мир.- 1972.-432с.

79. Валькеншгейн Ф.Ф. Электропроводность полупроводников-М. Л: ОГИЗ. -1947.-226 с

80. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высшая школа,-1977.-422 с.

81. Овчаренко Ф.Д. Современное состояние и проблемы коллоидной химии // Журнал Физ. -химия механика и лиофильносгь дисперсных систем. -1976. -Вып.8. -СЗ-14.

82. Брехунец АГ., Манк ВБ., Овчаренко Ф.Д, Суюнова З.Э., Тарасевич ЮЛ Изучение состояние межслоевой воды и обменных катионов лития в мошмориллоните методом ЯМР // Журнал Теоретическая и экспериментальная химия 1970.-Т.6.- №4-533 с.

83. Косман М.С. и Канишулин РХ О механизме поверхностной электропроводности слюды // Тезисы докладов Всесоюзной конференции (1У Межвузовской конференции) по вопросам сегнегоэлекгричества и физики неорганических диэлекгриков. Днепропетровск: 1966. -С. ЗА.

84. Мецик М.С., Ежова Я.В., Роскин ОБ. Особенности объем юй проводимости слюд // 4-я научная конференция по физике твердого тела* тезисы докладов Карата ща 1996г. С. 58-60.

85. Лысов БА., Ежова ЯВ., Темиргалеева Ж.Г. Особенности низкотемпературной электропроводности горных пород// Международная конференция «Диэлектрики 97»: тезисы докладов; С.-Петербург 1997 год. С. 45-51.

86. Роскин ОБ., Ежова ЯБ. Влияние постоянного электрического поля на диэлектрические свойства диспергированных сшод // Международная конференция «Диэлегарики 97»: тезисы докладов; С.-Петербург 1997 год. С. 128.

87. Карнаков ВА. Аномальные свойства абсорбированных пленок воды в слоистых силикатах/ Карнаков ВА., Ежова Я.В., Марчук С.Д., Донской В.И., Щербаченко ЛАУ/ ФизикаТвердого Тела, 2006, том 48, вып. 11,С. 1946-1948

88. Носенко А.Е., Шевчук В.И., Гальчинский АБ. Термосгамулированная деполяризация и дефектная структура монокристаллов. Я: Изд. Наука -1987. - Т29. -Выпуск2.-622 с.

89. Вертопрахов В.Н., Сальман Е.Г. Термостимулированные токи в неорганических веществах. -Новосибирск: Изд-во Наука -1979. -332 с.

90. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. -М.-Л.: Изд-во АН СССР. -1945.-592 с.

91. Марчук С .Д. Анализ способов улучшения физических характеристик сшодосодержащих композитов в процессе обогащения/ Марчук С.Д., Ежова ЯБ., Карнаков ВА, Донской ВМ., Щербаченко ЛАУ/ Депонент ВИНИТИ, №4,2006. per. №208-В2006 от 02.03.06.

92. Ежова ЯБ. Исследование диэлькометрических характеристик тонкодисперсных слюд методом диэлектрической спектроскопии/ Ежова ЯБ., Марчук СД, Карнаков ВА., Донской ВМ., Щербаченко Л АЛ Депонент ВИНИТИ, №4,2006. per. № 209-В2006 от 02.03.06.

93. Ежова ЯБ. Низкотемпературная аномалия поляризации тонких слоев жидкостей в расколах кристаллов слюды/ Ежова ЯБ., Донской ВН., Роскин ОБ//

94. Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Электрическая релаксация в высокоомных материалах».- Санкг-Петербург-1994г.-С. 156-158.

95. ВИ Донской. Радиационные дефеклы в многофазных гетерогенных диэлектриках// Сборник трудов международного научного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых.-Москва,- 1996 г.-С. 98-100.

96. Ушгтергон Р., Тейбор Д. Измерение сил молекулярного взаимодействия между пластиками слюды//Журнал УФН.- 1971.-ТЛ05.-Вып2.-87 с.

97. Иоффе А.Ф.Электричес1шесюйстватвфдь1х тел.-JI: Лен-издат.-1947.-29с.

98. Бойцов В.Г., Рычков А А. Релаксация заряда в двухслойных электронах // Письма в ЖТФ. Л.: ИздНаука -1980. - Т26. - №18. - С. 1139-1142.

99. Хиппель А. Диэлектрики и их применение. М.-Л.: Госэнергоиздат, -1959. -С. 56-58.

100. Роскин О.В., Ежова ЯВ. Связь адсорбционных процессов и структурных особенностей диэлектрический композитов// 4-я научная конференция по физике твердого тела: тезисы докладов Караганда 1996г. Стр. 74.

101. Мецик М.С. Поверхностная электропроводность свежих сколов кристаллов слюда //Известия Томского политехнического инсттута. -1956. Т.91. - С. 413-424.

102. Чирков Н. К вопросу о поверхностной электропроводности твердых диэлектриков // Жур11.физич.хим., -1947.-Т.21. -Вып JI. С. 1303-1306.

103. Перевертев В.Д. Запков В.Т. О природе поверхностной проводимости слюды//Известия вузов. Физика.-1972.- №8.-С. 121-123.

104. Мецик М.С., Щербаченко ЛА., Гопоненко 0.11 Электропроводность и алектретный эффект в слюдах при азотных температурах: Диэлектрическая релаксация. Изд.ТТТИ. Томск: 1988. - Ш с.

105. Шелковников В.Н. Электрические свойства слоистых силикатов./ Шелковников ВН., Веснина ЕА., Донской В.ИУ/ Материалы ГХ \ 1аучно-технической конференции училища Иркутск: ИВВАИУ, 1997- С. 332-335.

106. Ежова ЯБ. Особенности процессов замерзания в toi псих водных imei псах/ Ежова ЯБ., Донской В .И// Сборник трудов VII Республиканской конференцияи студапов и аспирантов «Физика котщет юированных сред»: Гро/ц ю, 1999 г.- С. 223-225

107. Донской В.И. Поляризационные эффекты в слюдобумагах/ Донской В.И., Байбородин БА., Карнаков ВА., Ежова ЯБ// Сборник трудов IX Международной конференции «Физика диэлектриков».- Санкт-Петербург,-2000 г.- С. 56-58

108. Губкин А.Н. Электреты.-М.: Изд-во АН СССР,-1961.- 140с.

109. Подплетнев В.Н., Подплетнева ЭА. Изменение электрических свойств слюд при внешнем воздействии // Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Физика диэлекгриков и новые области". Караганда: 1978. - С.61-62.

110. Гудков О.И. Диэлектрические свойства сшод в полях сверхвысоких частот: -дисс. насоиск. учен.сгеп. катщ. физ.-мат. наук. Иркутск. -1972. -112 с.

111. Дерягин Б.В. Чураев НБ., Миллер ВМ Поверхностные сипы. М.: Наука. 1985.-399 с.

112. Мецик М.С., Кузнецова В А. Морозов ВН Влияние граничных пленок воды в природных слюдах на их элекгропроюдность и электрическую емкость: Вопросы физики формообразования и фазовых превращений. Калш шн, 1988. - С. 21 -25.

113. Лиопо ВА., Мецик МС. Определение степени гидратации флогопитов рентгеновским методом // Материалы VIII физической научной конференции. -Хабаровск: 1971.-С.154-158.

114. Карелина ИН. Труды института геолоши Карельского ФА И СССР.-1971. -№7.-150 с.

115. Шмакова Г.В. Влияние степени дисперсности на характер кривой нагрева мусковита. Всесоюзн.минерал, о-во, 1942.-Т.13. Вып. 1,2.-С. 92-95.

116. Афанасьев НБ. Мецик М.С., Попова ВН. Влияние водных пленок в открытых расслоениях на диэлектрические свойства слюды флогопита: Исследования в облает поверх1 юстных сил. М: ИФХ АН СССР. -1964. -196 с.

117. Байбородин БА. Особенности диэлектрической релаксации при обогащении слюдосодержащих рудУ Байбородин Б А., Ежова ЯБ., Донской ВИУ/ Сборник трудов Ш конгресса обогатителей стран СНГ-Москва.-2001 г.-С. 176-179.

118. Донской ВН. Поляризационные эффекты в диспергированных слюдахУ Донской В.И, Байбородин БА., Карнаков ВА., Ежова Я.ВУ/ Труды Третьей Международной конференции 'Электрическая изоляция 2002", Санкт-Петербург, 2002 г-С. 215-218

119. Федоров В.М. . Жиленков ИБ. Анизотропия энергии активации электропроводности юды в адсорбированном состоянии // Калл, жури., 1963. Т25. -Вып2.-242с.

120. Жиленков ИБ. Дебаевская дисперсия адсорбированной юды при низких температурах//Изв. АН СССР. Отд. хим. наук. -1957. №2. -232 с.

121. Дубенский AM., Байбородин БА., Дубенская Н.В. К проблеме единый принципиальной схемы обработки слюды на слюдяных фабриках. В кн.: Труды Иркутского политехнического института. Серия обогащения. Иркутск 1971, вып 61, С. 163-166.

122. Аграфонов ЮВ. Диэлектрические свойства диспергировашой слюды в условиях радиационного воздействияУ Аграфонов ЮВ., Донской ВМ., Шурыгина

123. НА, Барышников С.СУ/ Тезисы лекций и докладов X Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике, Иркутск, 2006 г.- С.9-12.

124. Байбородин БА, Борискина 3JM., Малинович Г.И. Обогащение слюдяных руд. Иркутск, изд-во ИГУ 1982,245 с.

125. Лвйзерзон М.С., Феофилова OJL К вопросу о возможности повышения сортности деловой слюды методами термической очистки. ВНИИ асбестцеменг. -1958.-Вып.9.-21 с.

126. Карпихин ВБ. Технология производства слюдяных и стеклоэмалевых конденсаторов. М.-Л.: Энергия. -1964. -120 с.

127. Слонимская МБ., Райтбурд Ц.М. О структуре адсорбированной воды каолинит и монтмориллонита //Докл. АН СССР. -1965. -Т. 162. №. I. - С. 176.

128. Манк Б.В., Овчаренко Ф.Д. О состоянии воды на поверхности кремнезема по данным ЯМР // Журн.Физ.-хим.механика и лиофильностъ диспера ibix систем. -1974. -Вып.6.-СЗ-8.

129. Кульчинцкий Л.И. Роль воды в формировании свойств глинистых пород. -М.; Недра-1975.-212 с.

130. Дисглер ГЛ., Каневский ВМ, Власов ВЛ. Лебедева В.Н. О связи между образованием тонких граничных слоев воды и гидратацией поверхности твердых тел // Тезисы докладов VII конф. по поверхностным силам. М.: Изд-во Наука, 1980. -С25.

131. Чураев НБ. Свойства смачивающих пленок жидкостей: Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов. М.: Наука 1975. - С.81 -89.

132. Гуриков ЮБ. Структура воды в диффузной части двойного слоя: Поверхностные силы в toi пшх пленках. М.: Наука, 1979. -С.76-80.

133. Овчаренко Ф.Д. Исследование механизма взаимодействия воды с поверхностью твердых тел: Физико-химическая механика и лиофильностъ дисперсных систем. Киев: Наук, думка, 1979. -Вып. II. -С .5-15.

134. АГ. Котов, ВБ. Громов. Радиационная физика и химия гетерогенных систем. М.: Энергоагомиздат, 1988,96 с.

135. Ежова Я.В., Роскин ОБ., Донской ВЛ. Низко температурная аномалия поляризации тонких слоев жидкостей в расколах кристаллов сшоды/ Международная конференция «Релаксация-94»: тезисы докладов; С Петербург 1994 год. С. 4647.

136. Лысов БА., Орлов ВЛ, Матвиевский АА., Ежова Я.В. Проявление капиллярных сил дренажа нефтяных скважин// конференция «Проблема геологии иосвоения минерально-сырьевых ресурсов восточной Сибири: тезисы докладов, Иркутск 1998 год. С. 127-128.

137. Байбородин Б А., Дубенский А.М., Архангельский В.М. Статистический анализ общей площади пластинок полуочищенного флогопита. В ют.: Труды Ирк. Политех. Инсг. Серия обогащения. Иркутск, 1969,вып46.,С. 171-174.

138. Ежова ЯБ. Влияние способов измельчения слюдяного сырья на технологические показатели слюдопласгов. дисс. на соиск. учен.сгеп. канд. техн. наук. -Иркугск-2001.-166 с.

139. Байбородин Б А, Плахова ЕЯ. и др. Слюдокерамический алекгронагреватель.-Иркутск: Изд-ю ИГУ 1991г.-С. 26-29.

140. Байбородин БА. Рациональное использование мелкоразмерного сырья в слюдяной промышленности // Обогащение неметаллических полезных ископаемых. -Свердловск, 1974. Вып.1. - С.10-14.

141. Волков К.И., Загибалов П.Н., Мещж М.С. Свойства, добыча и переработка слюды. Иркутск: Вост. -Сиб. кн. изд-во, 1971. -340 с.

142. Григорьева Т.Н. Влияние сверхтонкого измельчения на структуру флогопита // Решгенография и спектроскопия минералов. Новосибирск: Наука. 1978. - С.4148.

143. Федосеев Г.П. Дисперсность слюды и диэлектрические потери в микалексе // ТрУГипрониинеметашюруд. Л., 1965. - Вып.1. - С.42-49.

144. Киселев А Б., Мецик М.С. Особые свойства воды // Сб. Материалы VIII физической научной конференции. Хабаровск: 1971 .-С. 75-86.

145. Мещж М.С., Голубь Д.М., Щерманов ТА. Изменение электрического рельефа поверхностей твердых тел в процессе нейтрализации цешров активности, термической обработай и деформации: Активная поверхность твердых тел. М.: ВИНИТИ, 1976.-С. 170-177.

146. Роскин OB., Тарабанов ВН., Ежова ЯВ. Влияние пленок юды на диэлектрические свойства слюдяных композитов// Десятая международная конференция «Поверхностные силы»: тезисы докладов. Москва 1992 год. Стр. 49.

147. Мецик М.С. Механические свойства кристаллов слюды. Иркутск: Изд-во ИГУ,-1988.-316 с.