Садовский технологии (стр. 29 )

391

ность подложки (металлическая фольга) прочно соединяются с уложенными на ней определенным образом волокнами. Полученный МКМ требует дальнейшей обработки давлением.

Металлические композиционные материалы применяют в таких областях, где они должны находиться в агрессивных средах, при статических, циклических, ударных, вибрационных нагрузках. Наиболее эффективно применение МКМ в таких конструкциях, особые условия работы которых не допускают применение традиционных материалов.

Керамические композиционные материалы (ККМ) — материалы, в которых матрица состоит из керамики, а арматура — из металлических или неметаллических наполнителей.

Керамические материалы характеризуются высокими температурами плавления, высокой стойкостью к окислению. При армировании их металлическими углеродными или керамическими волокнами достигается значительное улучшение физико-механических свойств материала. Для получения ККМ используют преимущественно методы порошковой металлургии, гидростатическое и горячее прессование, шликерное, вакуумное литье и др.

Для изготовления ККМ с металлическими наполнителями обычно применяют волокна вольфрама, молибдена, стали, ниобия. Основная цель такого армирования — образование пластической сетки, которая способна обеспечить целостность керамики после ее растрескивания и уменьшить вероятность преждевременного разрушения. Данный вид ККМ изготовляют горячим прессованием. Широкое применение металлических волокон ограничивает их низкая стойкость к окислению при высоких температурах.

При получении ККМ с неметаллическими наполнителями в качестве арматуры применяют углеродные волокна. Взаимо-

392

действие углерода с оксидами, карбидами, силицидами происходит при более высоких температурах, чем с металлами, поэтому использование таких ККМ в качестве высокотемпературных является перспективным.

Широкое применение находят углеродные композиционные материалы (УКМ), особенно углерод-углеродные (УУКМ), которые представляют собой углеродистую или графитовую матрицу, армированную углеродным или графитовым волокном. Основными достоинствами УУКМ являются высокая теплоемкость, малая плотность, стойкость к тепловому удару и облучению, высокие прочностные и жесткостные характеристики при обычной и повышенной температуре, низкий коэффициент термического расширения.

В заключение следует отметить, что области применения композитов практически неограниченны, и в ближайшие годы надо ждать значительного расширения их использования.

15.2. Основы технологии порошковой металлургии

Порошковая металлургия включает производство металлических порошков, а также изделий из них или их смесей и композиций с неметаллами.

С помощью технологии порошковой металлургии решаются две задачи: 1) изготовление материалов и изделий с обычными составами, структурой и свойствами, но при значительно более выгодных экономических показателях их производства; 2) получение материалов и изделий с особыми свойствами, составом, структурой, которые недостижимы при других способах производства.

Технологический процесс порошковой металлургии состоит из трех стадий:

•  производство металлических порошков;

•  придание порошкообразному материалу требуемой формы (формование);

• спекание заготовки при повышенных температурах.
Часто спеченные детали подвергают дополнительной обра
ботке для улучшения их свойств.

Для производства металлических порошков используют две группы методов: физико-химические (восстановление металла из его соединений, электролиз, термическая диссоциация и др.) и механические (измельчение твердого или распыление жидкого металла).

Одним из наиболее часто применяемых физико-химических методов получения металлических порошков является элек-

393

тролитический, суть которого заключается в разложении водных растворов соединений выделяемого металла или его расплавленных солей при пропускании через них постоянного электротока и последующем разряде соответствующих ионов металла на катоде. Таким образом получают порошки меди, никеля из сернокислых водных растворов, серебра из азотнокислого раствора.

Механическое измельчение наиболее целесообразно применять при производстве порошков хрупких металлов и сплавов — кремния, бериллия, сурьмы, хрома, марганца, ферросплавов. Размол с получением частиц порядка нескольких десятых или сотых миллиметра проводят в шаровых, вибрационных, молотковых мельницах. Далее порошки на ситах делят на фракции и отправляют в смесители, где происходит перемешивание порошков, отличающихся химическим составом или размером частиц, чем обеспечивается однородность смеси. Используют барабанные, лопастные, центробежные, роторные смесители.

Формование чаще всего осуществляется прессованием порошков в пресс-форме. Простейшая из них состоит из матрицы и двух пуансонов, к одному из которых или к обоим сразу прикладывают усилие, обеспечивающее уплотнение порошка в заготовку.

Прессование зачастую не обеспечивает изготовление многих сложных по конфигурации изделий. Поэтому применяют также и другие методы формования (гидростатический, шликер-ный, импульсный).

Суть гидростатического метода заключается в том, что порошок засыпают в резиновую или эластичную оболочку и помещают в камеру гидростата, в которой жидкостью (вода, масло, глицерин) создают давление. При уплотнении почти отсутствует трение частиц порошка о стенки оболочки, так как те из них, которые прилегают к ней, перемещаются вместе с оболочкой. Плотность заготовки почти однородна во всем объеме. Таким образом получают трубы, шары, турбинные лопатки двигателей и другие изделия сложной формы, масса которых может быть от нескольких граммов до сотен килограммов.

При шликерном формовании концентрированную взвесь порошка в жидкости (шликер) заливают в простую форму. Механизм формования заключается в осаждении частиц на стенках формы под давлением направленных к ним потоков жидкости, которые возникают в результате впитывания жидкости в поры гипсовой формы под влиянием разрежения, создаваемого за перфорированной стенкой стальной формы или пористой стенкой

394

формы из стеклянного порошка. После извлечения заготовки ее сушат на воздухе или в сушильных шкафах при 110—150 °С.

Импульсное формование отличается очень высокой скоростью приложения нагрузки к порошку. В качестве источника энергии используют заряд взрывчатого вещества, вибрацию, импульсное электромагнитное поле, сжатый газ, поэтому такое формование называется соответственно взрывным, вибрацион-< ным, электромагнитным.

Спекание заготовок обычно осуществляется при температуре, составляющей 70—90 % температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента, входящего в состав материала, при выдержке от нескольких минут до нескольких часов. Наиболее полно и быстро спекание происходит в вакууме.

Хорошие результаты могут быть достигнуты при совмещении операции прессования и спекания. Такой процесс называют горячим прессованием. Он позволяет использовать увеличение текучести металлов для получения малонористых изделий при сравнительно небольших давлениях. Это особенно важно при изготовлении изделий из малопластичных или хрупких компонентов. Для спекания используют печи разнообразной конструкции.

Изделия, полученные методами порошковой металлургии, нашли широкое применение в различных отраслях.

Изделия из порошков тугоплавких металлов и их сплавов (вольфрама, молибдена), тантала, ниобия, циркония нашли применение в производстве осветительных ламп, приборов, электровакуумного оборудования.

Порошки карбидов, боридов, нитридов, обладающих высокой твердостью, жаростойкостью, используют для изготовления изделий электротехники, металлургии, нефтехимическая
промышленность" href="/text/category/himicheskaya_i_neftehimicheskaya_promishlennostmz/" rel="bookmark">химической промышленности.

Пористые самосмазывающиеся подшипники широко применяются в авиа - и автомобилестроении, химической, атомной и других отраслях.

Расширяется применение фрикционных материалов, обладающих высоким и стабильным коэффициентом трения. Их используют в тормозных устройствах самолетов, тепловозов, тракторов, автомобилей.

Изделия, полученные порошковой металлургией, применяют также для изготовления антикоррозионных покрытий.

Порошковая металлургия обеспечивает экономический эффект за счет снижения расхода материалов, уменьшения трудоемкости (в 2—5 раз) и себестоимости изготовления (в 1,5—2 раза). При получении деталей (заготовок) методами порошковой металлургии отходы металлов составляют всего лишь 2—5 % .

395

15.3. Электрические методы обработки изделий

Электрическими методами обработки называют группу новых способов, применяемых для целенаправленного удаления материала с обрабатываемой поверхности с целью формообразования, разрезания и соединения деталей и изменения физико-механических свойств поверхности. Они осуществляются с помощью электрической энергии, вводимой либо непосредственно в зону обработки, либо при предварительном специальном преобразовании ее вне рабочей зоны в световую, акустическую, магнитную и другую.

Большое разнообразие электрических методов обработки материалов, а также их комплексность затрудняют их единую классификацию по какому-либо отдельному признаку. Наиболее широкое применение получила упрощенная классификация по характеру воздействия электрического тока на предмет обработки. Согласно такой классификации все электрические методы обработки условно подразделяют на две большие группы:

•  электрофизические (ЭФ), основанные на тепловом или механическом действии электрического тока;

•  электрохимические (ЭХ), основанные на химическом действии электрического тока.

Одним из наиболее распространенных электрофизических методов является электроэрозионная обработка (рис. 15.4), основанная на эффекте расплавления и испарения микропорций материала под тепловым воздействием импульсов электрической энергии, которая выделяется в канале электроискрового заряда между поверхностью обрабатываемой детали и электродом-инструментом, погруженным в жидкую непроводящую среду.

Благодаря высокой концентрации энергии в зоне разряда развиваются высокие температуры. Происходят плавление и испарение микропорций с поверхности электрода. В результате капли жидкого металла выбрасываются из зоны разряда.

Электроэрозионный способ позволяет обрабатывать токоп-роводящие материалы любой механической прочности, вязкости, хрупкости, получать детали сложной формы и осуществлять операции, невыполнимые другими методами.

Однако по сравнению с механической электроэрозионная обработка имеет ряд существенных недостатков: низкая производительность, высокий расход энергии; для получения высокой чистоты поверхности приходится затрачивать большее времени, чем, например при абразивной обработке.

Основными разновидностями электроэрозионной обработки материалов являются электроискровая, электроимпульсная, электроконтактная и плазменная.

Электрохимические методы обработки основаны на применении электролитов — жидкостей, способных проводить электрический ток (рис. 15.5). Прохождение электрического тока через электролит сопровождается переносом массы вещества, что и используется в электрохимических процессах. Напомним, что явление выделения вещества на электродах называется электролизом (см. подробнее параграф 4.3).

Электрохимическими методами могут осуществляться следующие операции:

•  очистка поверхности металлов от оксидов, ржавчины;

•  затачивание режущего инструмента, полирование поверхностей;

•  профилирование металлических заготовок;

•  гравирование и маркирование;

•  изготовление изделий малой толщины путем анодного растворения;

•  нанесение металлопокрытий.

39Z

Достоинствами электрофизических и электрохимических методов обработки являются:

•  практическая независимость скорости и качества обработки от физико-механических свойств обрабатываемых материалов;

•  отсутствие потребности в специальных инструментах или абразивах более твердых, чем обрабатываемый материал;

•  значительное сокращение расхода материалов (особенно важно при обработке благородных металлов, алмазов, рубинов и т. д.). При этом отпадает необходимость в использовании абразивов, алмазов, твердых сплавов;

•  высокая точность изготовления деталей;

•  пригодность для ряда операций, не выполняемых механическими методами;

•  возможность полной механизации и автоматизации процессов обработки, а также их встраивания в технологические линии;

• улучшение условий труда и сохранение окружающей среды.
К недостаткам электрических методов следует отнести низ
кую скорость обработки и высокую энергоемкость.

15.4. Основы лазерной технологии

Лазер (оптический квантовый генератор) является источником оптического когерентного, т. е. согласованного, излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии.

Принцип действия оптического квантового генератора основан на искусственном стимулировании генерации светового излучения высокой мощности. При этом температура в точке приложения сфокусированного лазерного луча достаточна для превращения в пар любого материала. Передаваемое при поглощении лазерного излучения тепло приводит сначала к нагреву вещества, а затем — его плавлению и испарению. Дозируя определенным образом мощность лазерного излучения на поверхность обрабатываемого материала, можно реализовать практически любой температурно-временной режим нагрева, который и определяет вид технологической обработки.

Благодаря направленности и высокой концентрации энергии лазерного луча удается выполнять технологические операции, вообще не осуществимые каким-либо другим методом.

Лазерная обработка имеет свои особенности и преимущества:

1) высокая концентрация подводимой энергии в пятне нагрева и локальность обработки;

398

2)  возможность передачи энергии в виде светового луча на расстояние в любой оптически прозрачной среде;

3)  возможность получения перемещением луча импульсного (до 10-9 с) и непрерывного излучения с высокой точностью и скоростью;

4)  возможность регулирования параметров лазерной обработки в широком интервале режимов;

5)  отсутствие затрат механических усилий на обработку материала и независимость ее скорости от свойств материала;

6)  высокая технологичность обработки и возможность ее автоматизации.

Лазеры имеют мощность непрерывного излучения до нескольких сотен киловатт и энергию отдельного импульса до нескольких сотен джоулей, однако при этом они:

•  имеют сравнительно большие геометрические размеры;

•  отличаются высокой энергоемкостью;

•  сложны в изготовлении и эксплуатации.

В настоящее время разработаны следующие основные методы лазерной обработки, различающиеся режимами проведения технологического процесса (рис. 15.6): лазерная термообработка, лазерная поверхностная обработка, лазерная размерная обработка, лазерная интенсификация химических реакций, лазерная сварка, измерительная лазерная технология.

Лазерная термообработка включает в себя процессы лазерных закалки поверхностного слоя материалов, отжига и отпуска.

399

Лазерная закалка — высокотемпературный лазерный нагрев поверхности изделия и последующее быстрое охлаждение. Упрочнение происходит при воздействии как импульсного, так и непрерывного лазерного излучения. При этом термообработка может осуществляться с оплавлением и без оплавления поверхностного слоя.

Лазерная закалка отличается от обычной более высокой производительностью, сочетанием высоких скоростей нагрева и охлаждения. Наиболее полно преимущества лазерной закалки проявляются при обработке деталей со сложным профилем и неплоской поверхностью. Кроме того, лазер дает возможность выборочно закаливать те участки поверхности, которые подвергаются наибольшей механической нагрузке (селективное закаливание). К недостаткам лазерной закалки следует отнести сравнительно высокие капитальные затраты на установку лазера и малую глубину упрочнения.

Лазерный отжиг, в отличие от лазерной закалки преследует цель получения более равновесной, по сравнению с исходным состоянием, структуры, обладающей большей пластичностью и меньшей твердостью. Лазерным лучом можно отжигать мелкие металлические детали.

Лазерный отпуск применяется при необходимости локального увеличения пластичности или ударной вязкости, например в местах крепления различных деталей. Сталь после лазерного отпуска имеет большие прочность, твердость, ударную вязкость, чем после традиционной технологии отпуска.

Лазерная поверхностная обработка включает лазерные легирование, аморфизацию (остекловывание), наплавку.

Лазерное легирование относится к процессам создания на поверхности обрабатываемого материала покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками. Наибольшее распространение получило лазерное легирование неметаллическими компонентами — углеродом, азотом и бромом. Глубина образующихся легированных слоев составляет 0,3—1,0 мм. Глубину ироплавления регулируют, управляя лазерным лучом. Существует также лазерное легирование металлами (хромом, никелем, молибденом, вольфрамом и др.), при котором на поверхность детали наносят легирующие добавки в виде порошка и связующей основы. Этот слой расплавляют лазерным лучом, при этом легирующие добавки за счет диффузии насыщают поверхностный слой обрабатываемой детали. Данный метод позволяет заменить дорогостоящие детали, целиком изготовленные из легированных сталей, деталями из дешевых углеродистых сталей с поверхностным легированным слоем.

4оа

Лазерное легирование отличается большой энергоемкостью, поскольку обрабатываемый участок нужно не только нагреть, но и расплавить.

Лазерная аморфизация (остекловывание) — одно из направлений модификации поверхностей обрабатываемых изделий. Создание аморфных слоев является весьма перспективным, так как такие слои обладают высокой твердостью, коррозионной и износостойкостью.

Лазерная наплавка используется с целью восстановления изношенных деталей. Обычно в процессе эксплуатации детали износу подвергается поверхностный слой детали толщиной не более 1 мм. Если восстановить этот слой, то деталь будет опять пригодна для использования. При этом по сравнению с традиционными технологиями наплавления (электросваркой, газовой сваркой и т. д.) лазерное наплавление имеет более высокую производительность, лучшее качество. Наплавление происходит без нагрева основной массы детали. Она не деформируется, не требует последующей механической обработки.

Под лазерной размерной обработкой понимают процессы обработки материалов резанием, которые включают в себя собственно лазерную резку (разделение материала), лазерное сверление отверстий, лазерное фрезерование пазов.

Сфокусированное лазерное излучение дает высокую концентрацию энергии, что позволяет резать практически любые материалы вне зависимости от их теплофизических свойств, включая материалы, не поддающиеся резке другими способами.

Лазерная резка используется для обработки сталей и других сплавов, керамики, стекла, пластмасс, древесины, полупроводников, текстильных тканей. Их толщина может достигать 50 мм.

Резать материал можно как импульсным, так и непрерывным излучением, при этом импульсная размерная обработка более точна и обеспечивает более высокое качество реза при минимальных потерях материала. Воздействие лазерного луча длится от десятой до десятичной доли секунды. С помощью импульсной размерной обработки получают сквозные и глухие отверстия, пазы и щели.

Лазер как тепловой источник обеспечивает следующие преимущества лазерной резки по сравнению с традиционными технологиями:

•  высокая производительность (скорость реза титановых листов в 30 раз, стальных — в 10 раз больше, чем при механической резке);

•  высокое качество поверхности реза;

•  малая зона теплового влияния;

401

•  возможность вырезать сложные контуры;

•  возможность полной автоматизации процесса резания.

Технология лазерной размерной обработки позволяет прошивать (сверлить) отверстия любой формы и большой глубины в материалах любой твердости, получать отверстия размером от 4 микрон до нескольких миллиметров. Использование лазерного луча для сверления отверстий в часовых камнях и алмазных фильерах позволяет повысить производительность труда в 12—15 раз по сравнению с электрофизическими и в 200 раз — по сравнению с механическими методами сверления.

Лазерное сверление имеет преимущество перед механическим при обработке крупногабаритных деталей сложной формы (особенно под разными углами к поверхности), а также при сверлении глубоких отверстий малого диаметра.

Лазерную интенсификацию химических реакций можно рассматривать как разновидность фотохимических технологических процессов, т. е. процессов, протекающих под действием светового излучения или вызываемых им.

В зависимости от роли и характера влияния светового луча фотохимические процессы разделяют на три группы.

К первой группе относят реакции, которые могут самопроизвольно протекать после поглощения реагентами светового импульса. В этих процессах свет играет роль возбудителя и инициатора. При обычных условиях эти процессы протекают крайне медленно, но световое облучение их значительно интенсифицирует.

Ко второй группе фотохимических процессов относят такие, для проведения которых необходим непрерывный подвод световой энергии к реагентам.

К третьей группе относятся химические процессы, в которых световой импульс, воздействуя на катализатор, активизирует его и способствует интенсификации химической реакции.

Использование лазерного излучения в химической технологии перспективно для получения новых продуктов, осуществления новых химических реакций, интенсификации существующих химико-технологических процессов.

Лазерная сварка в настоящее время является наиболее перспективной технологией для промышленного использования. Сварное соединение получается при нагревании и расплавлении лазерным лучом участков в месте контакта свариваемых деталей. Когда лазерный луч смещается, то же самое происходит и с зоной расплавленного материала. Затем идет остывание и таким образом образуется сварной шов. По форме он получается узким и глубоким и принципиально отличается от свар-

402

ных швов, полученных при использовании традиционной технологии сварки. Глубина про плавления зависит от мощности лазера, а поперечное сечение лазерного шва похоже на лезвие кинжала, поэтому глубокое лазерное проплавление иногда называют кинжальным.

Лазерная сварка с глубоким проплавлением позволяет сваривать толстые слои материалов с большой скоростью при минимальном тепловом воздействии на материал, прилегающий к зоне расплава, что улучшает свойства сварного шва и качество сварного соединения.

По методу воздействия лазерная сварка подразделяется на импульсную и непрерывную.

С помощью импульсного лазерного излучения можно осуществить точечную сварку соединений различной конфигурации. Импульсная лазерная сварка обеспечивает соединение материалов толщиной до 2 мм и используется для сварки в труднодоступных местах, легко деформируемых деталей, а также деталей из тугоплавких материалов (в микроэлектронике и точном приборостроении).

Сварка непрерывным лазерным излучением используется в промышленности для сваривания материалов средней и большой толщины. С целью предотвращения окисления материалов в зону расплавления подают гелий или аргон.

По сравнению с традиционной технологией лазерная сварка имеет следующие преимущества:

•  малое деформирование свариваемых элементов, отсутствие с ними механического контакта;

•  высокая производительность сварки;

•  способность осуществить глубокое (кинжальное) проплавление для сварки толстых пластин;

• возможность подачи энергии в труднодоступные места.
Измерительная лазерная технология предназначена для

проведения различных измерений и контроля размеров, линейных перемещений, контроля качества материалов и изделий.

Основным преимуществом измерительной лазерной технологии является то, что процесс происходит бесконтактно (бесконтактная диагностика, неразрушающий контроль). Кроме того, лазерные методы отличаются высокой точностью и быстродействием.

Для измерения диаметра и формы поперечного сечения тонких проволок и волокон применяются лазерные измерители, обеспечивающие точность до десятых долей процента при размерах от единиц до сотен микрон. Лазерные измерители скорости позволяют ее определять в диапазоне 0,0001 — 50 м/с с

403

высокой точностью. Лазерные методы бесконтактной диагностики основаны на принципах голографии и позволяют обнаруживать поверхностные дефекты размером до 1 мкм, находить и количественно определять статические и динамические деформации различных деталей.

Все лазерно-измерительные процессы легко поддаются полной автоматизации.

15.5. Основы ультразвуковой технологии

Ультразвуковой метод обработки относится к электрофизическому воздействию на материал, и назван так потому, что частота воздействий соответствует диапазону неслышимых человеческим ухом звуков с частотой 16—105 кГц. При распространении в материальной среде ультразвуковая волна переносит определенную энергию, которая может непосредственно использоваться в технологических процессах либо преобразовываться в тепловую, химическую, механическую.

Энергия ультразвуковых волн во много раз больше переносимой слышимыми звуками. При этом ультразвуковые колебания сопровождаются рядом эффектов, которые могут быть использованы в качестве базовых для разработки различных процессов.

Энергия ультразвуковых волн применяется для механической обработки твердых и сверхтвердых материалов, удаления поверхностных пленок и т. д.

На рис. 15.7 показана схема ультразвуковой установки для механической обработки заготовок с помощью инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой.

Обрабатываемую поверхность покрывают жидкостью с находящимся во взвешенном состоянии абразивом. Во взвесь вводится инструмент, колеблющийся с ультразвуковой частотой (16—30 кГц) и небольшой (0,1—0,06 мм) амплитудой. Обработка происходит в результате ударов инструмента по частицам абразива, оседающим на обрабатываемой поверхности. Благодаря соударениям и происходит обработка резанием: абразив «выкалывает» мельчайшие частицы материала заготовки, а инструмент постепенно внедряется вглубь. Профиль отверстия при этом в точности соответствует профилю инструмента. Если исполнительному органу машины, взаимодействующему с обрабатываемым материалом, сообщить высокочастотные ультразвуковые колебания, то, изменяя их интенсивность и спектральный состав, можно целенаправленно воздействовать на структуру материала и как следствие — менять его механические свойства.

Благодаря энергии ультразвуковых волн (ультразвуку) получают устойчивые эмульсии, не расслаивающиеся с течением времени. Ультразвук используется при получении однородных горючих смесей, сушке различных материалов, очистке воздушных потоков и сточных вод от загрязняющих примесей, очистке металлических изделий от накипи и загрязнений, дегазации жидкостей.

Известен метод холодной ультразвуковой сварки, который позволяет соединять детали при температурах, значительно более низких, чем температура плавления. Ультразвуковая сварка не изменяет свойств и структуры материалов. Она с успехом применяется при сваривании алюминиевых деталей и стали, является одним из основных способов соединения изделий из пластмасс.

При посредстве ультразвука работают многочисленные контрольные и измерительные приборы. В исследовательской практике ультразвук используется для обнаружения внутренних дефектов металлов, определения концентрации различных веществ, непрерывного контроля над изменением их плотности и температуры.

В последние годы ультразвук активно начал использоваться в медицине. Медицинские ультразвуковые диагностические установки, реализующие известный принцип ультразвуковой локации, позволяют «заглянуть» вовнутрь человеческого организма. При этом во многих случаях информативность исследований оказывается существенно выше, чем при использовании рентгена, а само же ультразвуковое исследование (УЗИ) совершенно безопасно.

405

Ультразвук применяют в медицине не только для диагностики, но и для лечения. Например, разработан ультразвуковой метод соединения поврежденной костной ткани; есть многочисленные примеры использования ультразвука в борьбе с почечными камнями. С его помощью лечат воспалительные процессы, очищают раны и режут ткани, лечат зубы, сваривают сосуды.

Таким образом, применение энергии ультразвуковых волн (ультразвука) позволяет разработать новые виды обработки материалов, интенсифицировать и повысить эффективность протекания различных процессов, обеспечить новые методы диагностики и лечения в медицине и т. д.

15.6. Основы мембранной технологии

Мембранная технология — новый принцип организации и осуществления процесса разделения веществ через полупроницаемую перегородку, отличающийся отсутствием поглощения разделяемых компонентов и низкими энергетическими затратами на процесс разделения.

По сравнению с традиционными процессами разделения неоднородных систем мембранная технология выгодно отличается высокой энерго - и ресурсоэкономичностыо, простотой аппаратурного оформления, экологической чистотой.

Слово «мембрана» имеет латинское происхождение (тет-Ъгапа) и означает «кожица», «перепонка». В технологии под мембраной мы будем понимать перегородку, обладающую различной проницаемостью по отношению к отдельным компонентам жидких и газовых неоднородных смесей.

При внешпем сходстве процессов фильтрования и мембранного разделения между ними есть принципиальное отличие. В ходе фильтрования хотя бы один из компонентов газовой или жидкой смеси задерживается и фиксируется внутри фильтрующей перегородки. Ото приводит к тому, что перегородка постепенно забивается и осуществление процесса фильтрования на ней без очистки делается практически невозможным. В отличие от фильтра мембрана не фиксирует в себе ни один из компонентов разделяемой жидкой или газовой смеси, а только делит первоначальный поток на два, один из которых обогащен по сравнению с исходным каким-либо компонентом. Такой принцип действия мембраны делает ее срок службы практически неограниченным, без заметного изменения в эффективности разделения смесей.