Рис. 1. Зависимостьтеплофизических свойств кварца от температуры:
1
— плотность;
2
— коэффициентобъемного расширения;
3
— удельная массовая
теплоемкость;
4
— коэффициент теплопроводности
возникающих термобарических напряжений. При этом происходит от-
крытие внутренних поверхностей частиц с последующей плазмохими-
ческой очисткой, вскрытие внутренних полостей (вакуолей) с выводом
содержащихся в них ГЖВ и т.д.
В связи с этим возникает важная задача — анализ пространственно-
временн´ой динамики термобарических напряжений в кварцевой ча-
стице при нестационарном нагреве и определение условий, при кото-
рых наблюдается раскол обрабатываемых частиц.
Основные теплофизические свойства кварца [3, 4]: плотность (
ρ
)
,
коэффициент теплопроводности (
λ
)
, удельная массовая теплоемкость
(
С
р
)
и коэффициентобъемного расширения (
α
)
как функции темпе-
ратуры приведены на рис. 1. Как известно [3], кварц может пребывать
в двух основных фазовых состояниях:
α
- и
β
-кварц, взаимопревра-
щения которых происходят при температуре
Т
αβ
= 846
K. Из рис. 1
видно, что теплофизические свойства кварца являются сильно нели-
нейными функциями температуры, особенно в области температуры
фазового перехода
Т
αβ
, прохождение которой сопровождается суще-
ственным изменением всех параметров, но, в первую очередь, коэф-
фициента объемного расширения. Отметим, что в области температур
1100. . . 1500 K кварц можетнаходиться еще в двух модификациях:
γ
-тридимит и
β
-кристобалит. Однако согласно данным работы [3] про-
цессы образования этих фаз требуют значительного времени, так что
при нестационарном и быстром нагреве эти фазовые переходы можно
не учитывать.
4 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4
