ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Описание смесей из "Переработка термопластичных материалов" Самыми простыми смесями являются смеси, состоящие из двух компонентов. Если число компонентов больше двух, то анализ смеси можно упростить, рассматривая процесс как смешение каждого компонента в отдельности со всей остальной системой. Таким образом, в ряде случаев многокомпонентную смесь можно свести к двухкомпонентной. В том случае, если свойства исходных компонентов описываются с помощью безразмерных параметров, также можно упростить анализ смеси. Смесь следует описывать таким образом, чтобы какое-то отличительное свойство компонента, присутствующего в системе в наименьшем количестве, можно было характеризовать 1,0. Тогда свойства других компонентов равны 0. Например, если смешиваются черные и белые частицы, то свойством, подлежащим количественной оценке, может быть доля черных частиц в пробе смеси. Эта доля равна 1,0 в исходном черном материале и О—в белом. Последующие изменения (в концентрации, весовой доле, объемной доле, отношении концентраций и т. д.) зависят от свойств, которые анализируются в каждой смеси, и от характеристик каждого из исходных материалов. [c.133] При описании смеси частиц конечной величины пользуются методом статистического анализа. Предлагаемый в этой главе метод может быть непосредственно применен только для анализа смесей частиц одинакового размера. Этот метод подлежит изменению в том- случае, если задан спектр размеров частиц . Далее будет рассмотрен случай, когда в результате смешения получаются частицы также одного размера. [c.133] Обычно при приближенном описании смеси прежде всего определяют, можно ли рассматривать данную смесь как случайную. Результаты измерений соотношения компонентов в пробах, отобранных в точках, систематически распределенных по объему смеси, обрабатываются статистически в предположении, что смесь действительно случайная. Ниже приводятся некоторые методы проверки правильности такого предположения. Если проверка подтверждает, что смесь не может рассматриваться как случайная, для ее характеристики используются критерии степени неоднородности и интенсивности разделения. [c.133] Рассмотрим некоторую систему, состоящую до смешения из двух компонентов черного и белого. Доля че рных частиц от их общего числа равна 0 тогда доля белых частиц составит (1—в). [c.133] Эта величина не зависит от размеров пробы. [c.134] Рассмотрим теперь систему со случайным распределением компонентов, в которой доля черных частиц равна 0, а доля белых частиц (1—0). Допустим, что каждая проба содержит п частиц и объем пробы пренебрежимо мал по сравнению с объемом исследуемой системы. В такой случайной системе вероятность того, что какая-нибудь частица черная, равна 0. Эта вероятность не зависит от расположения частицы в системе. Вероятность того, что проба из п частиц содержит точно х черных частиц—р х)—, дается биномиальным распределением . [c.134] Биномиальное распределение может быть апроксимировано нормальным с теми же средними значениями и дисперсиями при условии, что 0(1—0) 9. [c.135] где это возможно, следует отбирать пробы с такой большой величиной п, которая была бы достаточна, чтобы удовлетворить этому требованию. [c.135] Рассмотрим смесь, которая может считаться случайной. Из разных частей смеси взяты N проб, содержащих по п частиц каждая, так, чтобы их совокупность могла представлять смесь. Результаты измерений статистически обрабатываются в предположении о случайном распределении компонентов в смеси. [c.135] Пробы не должны быть сгруппированы в каком-либо порядке перед вычислением величины вариации. [c.136] Вероятность того, что отношение для действительно случайной пробы меньше величины уЯ/[, равна Р. Некстсрые значения Хр//для Р = 0,95 и Р=0,999 приводятся в табл. 6. [c.136] Приведенные рассуждения требуют специальных испытаний, так как прежде всего следует выяснить, является ли распределение компонентов в смеси случайным или нет. В первом случае система определена в статистическом смысле. Во втором случае для характеристики смеси достаточно иметь два параметра степень неоднородности и интенсивность разделения. Степень неоднородности оценивается средним расстоянием между слоями одного и того же компонента в смеси и может быть изменена в процессе смешения под воздействием деформаций сдвига и растяжения. Интенсивность разделения определяется средним отклонением концентрации в точке от среднего значения концентрации в системе. Для данного порядка размеров частиц определенное значение интенсивности разделения может быть достигнуто только в результате некоторого случайного процесса, аналогичного диффузии (диффузия молекул со случайным распределением скоростей, броуновское движение больших частиц в жидкостях или газах, беспорядочное движение отдельных твердых частиц при деформации сдвига). Такой процесс приводит к усреднению концентрации компонента в объеме, примыкающем к поверхности раздела компонентов. [c.138] Это выражение получено в предположении, что механизм смешения заключается в вытягивании материала в приблизительно параллельные полосы. Объем смеси, следовательно, равен половине произведения площади поверхностей контакта и средней толщины полос (в результате наличия слоев величина поверхности удваивается) V = . [c.139] Средняя толщина полос в смеси может быть измерена путем извлечения большого количества малых проб и определения среднего значения кратчайших расстояний от точки с максимальной концентрацией одного компонента до ближайшей точки с максимальной концентрацией того же Рнс. 3,1- Графическая иллю-КОМПОнента. страция понятия толщины полос. [c.139] Асимптотическая величина интенсивности разделения при смешении, продолжающемся неограниченно долго, равна /сд,- и следует ожидать, что экспериментально полученные значения будут колебаться вокруг этой асимптоты с -/. -распределением. [c.140] Отрицательные значения величины интенсивности разделения невозможны. [c.140] Вернуться к основной статье