Разнотолщинность электродных покрытий как следствие эластической турбулентности обмазочных масс в состоянии неизотермического напорного потока

Abstract

Обобщены и проанализированы результаты выполненных в ИЭС им Е. О. Патона исследований технологических свойств обмазочных масс, ответственных за появление разнотолщинности электродных покрытий. Исследования проведены с применением капиллярного вискозиметра постоянных расходов – реометра с электромеханическим приводом, в котором можно воспроизвести условия экструзионного нанесения обмазок на электродные прутки, характерные для промышленных электрообмазочных прессов. Так, удельное давление на обмазку в состоянии стационарного течения достигает 60-75 МПа, средний градиент скорости сдвига ступенчато регулируется в пределах от 1,0 до 5,0·103 с-1, а для отдельных видов обмазки — до 65·103 с-1. Исследовали обмазки для рутиловых, низководорродных и целлюлозных электродов, отличающиеся широким диапазоном показателей консистенции. Наряду со сдвиговой и продольной вязкостью оценивали диапазон изменения величины их модуля сдвиговой упругости, периода релаксации, критерия эластической турбулентности Рейнольдса, упругого потенциала и обратимой (упругой) деформации. Полученные результаты проанализированы с позиций существующей феноменологической теории эластической турбулентности полимерных материалов, сочетающих в себе вязкие и упругие свойства. В течение многих лет она с успехом используется в реологии расплавов и растворов высокомолекулярных соединений для решения технологических проблем их экструзионной переработки. Проанализированы варианты эластической турбулентности, выявленные в капиллярной и предкапиллярной зоне. Показана качественная связь этого явления с появлением и характером проявления разнотолщинности покрытия при реальном экструзионном нанесении обмазки на электродные прутки.