[1]Изобретение относится к области дорожных покрытий и может быть использовано при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов.
[2]Из уровня техники известны способы получения стеклянных сферических материалов, недостатком которых является их низкая светоотражающая способность.
[3]Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов, включающий измельчение стеклобоя, формование шихты с изготовлением стержней, их подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование и диспергация расплава, постепенное остывание микрошариков в потоке отходящих плазмообразующих газов, а затем при их соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой подачу микрошариков на вибросито и накопление микрошариков в сборнике [Бессмертный В.С., Крохин В.П., Ляшко А.А., Дридж Н.А., Шеховцова Ж.Е. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления// Стекло и керамика.2001, №8. – с. 6-7].
[4]Недостатком прототипа является низкая светоотражающей способность стеклянных сферических материалов.
[5]Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества стеклянных сферических материалов за счет увеличения светоотражающей способности.
[6]Технический результат достигается тем, чтоспособ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов включает измельчение стеклобоя, подачу формовочного материала в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава, охлаждение стеклянных сферических материалов, накопление стеклянных сферических материалов в сборнике, причем стеклобой применяют после фракционного рассева с размером гранул 630-2500 мкм, кроме того, фракционированный стеклобой и супердисперсный порошок алюминия порционно подают в первый и второй порошковые питатели плазменной горелки электродугового плазмотрона соответственно, а затем осуществляют подачу супердисперсного порошка алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона, после чего фракционированный бой стекла подают на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона в поток аргоновой плазмы, обогащенной парами алюминия, кроме того, образование расплава осуществляют за счет плавления гранул стекла с образованием сферических частиц, на которые осаждают путем испарения супердисперсного порошка алюминия.
[7]Предложенный способ отличается от прототипа тем, что:
[8]- стеклобой применяют после фракционного рассева с размером гранул 630-2500 мкм;
[9]- фракционированный стеклобой и супердисперсный порошок алюминия подают в первый и второй порошковые питатели плазменной горелки электродугового плазмотрона соответственно, а затем направляют супердисперсный порошок алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона;
[10]- фракционированный бой стекла подают на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона в поток аргоновой плазмы, обогащенной парами алюминия;
[11]- образование расплава осуществляют за счет плавления гранул стекла с образованием сферических частиц, на которые осаждают путем испарения супердисперсного порошка алюминия.
[12]Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.
[14]Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов
[16]Подача супердисперсного порошка алюминия во второй порошковый питатель плазменной горелки электродугового плазмотрона, а из него с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона осуществляется для получения паров алюминия в атмосфере аргона плазменной горелки плазменного факела, которые оседают на поверхности стеклянных светоотражающих сферических материалов, создавая на их поверхности слой алюминия с интенсивной отражающей способностью и блеском.
[17]Технологические параметры и свойства стеклянных светоотражающих сферических материалов известного и предлагаемого способов представлены в таблице 2.
[19]Технологические параметры и свойства стеклянных светоотражающих сферических материалов известного и предлагаемого способов
[20]№
п/п | Наименование параметра | Известный способ | Предлагаемый способ |
| 1 | Плазмотрон | УПУ-8М | УПУ-8М |
| 2 | Плазменная горелка | ГН-5р | ГН-5р |
| 3 | Плазмообразующий газ | Аргон | Аргон |
| 4 | Расход плазмообразующего газа, г/с | 0,00093-0,00163 | 0,00093-0,00140 |
| 5 | Ток, А | 350-450 | 300-350 |
| 6 | Напряжение, В | 30 | 30 |
| 7 | Размер стеклянных светоотражающих сферических материалов, мкм | 80-1450 | 630-2500 |
| 8 | Коэффициент диффузионного отражения*, % | 70-72 | 80-82 |
[21]* - по собственным исследованиям.
[22]Оптимальные технологические параметры при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов, экспериментально полученные, представлены в таблице 3.
[24]Оптимальные технологические параметры при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов
[25]| № | Ток, А | Расход аргона, г/с | Расход материала, г/с | КДО, % |
| Стеклопорошок | Порошок алюминия |
| 1 | 300 | 0,00093 | 10 | 0,5 | 77 |
| 15 | 1,0 | 79 |
| 20 | 1,5 | 78 |
| 0,00116 | 10 | 0,5 | 79 |
| 15 | 1,0 | 80 |
| 20 | | 78 |
| 0,00140 | 10 | 0,5 | 77 |
| 15 | 1,0 | 78 |
| 20 | 1,5 | 76 |
| 2 | 300** | 0,00093 | 25 | 0,5 | 78 |
| 30 | 1,0 | 79 |
| 35 | 1,5 | 80 |
| 0,00116** | 25 | 0,5 | 80 |
| 30 | 1,0 | 81 |
| 35 | 1,5 | 82 |
| 0,00140 | 25 | 0,5 | 79 |
| 30 | 1,0 | 80 |
| 35 | 1,5 | 81 |
| 3 | 350** | 0,00093 | 10 | 1,0 | 79 |
| 15 | 1,5 | 80 |
| 20 | 2,0 | 81 |
| 0,00116** | 10 | 1,0 | 80 |
| 15 | 1,5 | 81 |
| 20 | 2,0 | 81 |
| 0,00140 | 10 | 1,0 | 78 |
| 15 | 1,5 | 79 |
| 20 | 2,0 | 80 |
| 4 | 350 | 0,00093 | 25 | 1,0 | 77 |
| 30 | 1,5 | 78 |
| 35 | 2,0 | 80 |
| 0,00116 | 25 | 1,0 | 78 |
| 30 | 1,5 | 79 |
| 35 | 2,0 | 81 |
| 0,00140 | 25 | 1,0 | 76 |
| 30 | 1,5 | 78 |
| 35 | 2,0 | 79 |
[26]**- оптимальный вариант.
[27]Результаты испытаний показали (таблица 2), что с коэффициентом диффузионного отражения (КДО) у стеклянных светоотражающие сферические материалы 80-82% нейтральная среда аргона препятствует окислению алюминия и позволяет получить стеклянные светоотражающие сферические материалы.
[29]Бой листового стекла измельчают в шаровой фарфоровой мельнице и рассевают на ситах. Фракцию стеклобоя размером 630-2500 мкм помещают в первый порошковый питатель электродугового плазмотрона, а во второй порошковый питатель подают порошок алюминия марки АСД-4.
[30]Зажигают плазменную горелку ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М со следующими параметрами ток 300-350 А, напряжение 30 В. Плазмообразующим газом служил аргон. Его расход и расход воды на охлаждение плазменной горелки составили 0,00116 г/сек и 10-12 л/мин. соответственно. Из второго питателя с помощью динамического напора плазмообразующего газа подают в плазменную горелку ГН-5р порошок алюминия АСД-4 (ТУ 1791-99-019-98), где под действием высоких температур плазмы в плазменной горелке происходило образование паров алюминия.
[31]Температура плазменного факела составляла 7850°С (рассчитанная по уравнению САГА).
[32]На срез плазменной горелки подавался фракционированный бой листового стекла размером 630-2500 мкм. Под действием высоких температур в плазменном факеле происходило плавление гранул стекла с образованием расплавленных сферических частиц.
[33]В потоке отходящего плазмообразующего газа происходило твердение стеклянных светоотражающих сферических материалов и осаждение на их поверхность паров алюминия.
[34]Синтезированные стеклянные светоотражающие сферические материалы собирались в сборнике и подвергались испытанию на светоотражающую способность.
[35]Алюминиевое покрытие обладает высокой светоотражающей способностью, которое характеризуется величиной КДО. КДО определяли на приборе ПОС-1. Результаты испытаний показали, КДО лежит в пределах 80-82%, что выше, чем у стеклянных светоотражающих сферических материалов, полученных по известной технологии.
