منصة الرسائل والاطاريح: تحضير حراريات الالومينا النفاذة

الخلاصة

تم تحضير حراريات نفاذة باستعمال طورين من اطوار الالومينا (Alumina) :( الكورندم و الكالسايند) ورمل الزجاج (Glass sand) فضلاً عن البنتونايت كمادة رابطة. استعملت نسب مختلفة من الالومينا في الخلطات بينما بقيت نسبة كل من رمل الزجاج والبنتونايت ثابتة. كان المقاس الحبيبي بالنسبة لنوعي الالومينا موزع على صنفين صنف خشن (Coarse) وصنف ناعم (fine) حيث تم تقسيم الخلطات الىمجموعتين متشابهتين بنسب الخلط مجموعة تحتوي على المقاس الخشن وسميت بالخلطات الخشنة والاخرى ذات المقاس الحبيبي الناعم وسميت بالخلطات الناعمة . تم تشكيل النماذج بضغوط تشكيل مختلفة وهي psi (2011 , 4023 , 6034 ,8045 ) وتم تجفيفها وبعد ذلك احرقت بدرجة 1400°C ولمدة اربع ساعات. اجريت قياسات النفاذية(Permeability) والمسامية(Porosity) ونصف القطر الهايدروليكي (Hydraulic radius) كما تم قياس التوصيل الحراري(Thermal conductivity) ومتانة الانضغاط (Compressive strength)، ووجد بان النفاذية النوعية والمسامية تقل دائما بزيادة ضغط التشكيل (وان الخلطات الخشنة ابدت نقصاناً بالنفاذية اكبر من الخلطات الناعمة بزيادة الضغط) بينما لا توجد علاقة واضحة بين ضغط التشكيل ونصف القطر الهايدروليكي الذي يعتبر مقياساً للتوزيع الحجمي المسامي للعينات. اما تاثير الحجم الحبيبي فوجد بان الخلطات الناعمة ابدت نفاذية ومسامية اكبر من الخلطات الخشنة, كما تزداد كل من النفاذية والمسامية زيادة طفيفة بزيادة نسبة الكالسايند ونقصان الكورندم في النماذج ،و لوحظ ان اكبر قيم للنفاذية والمسامية كانت 92.46 centedarcy و 33% على التوالي. اما من حيث خاصية التوصيل الحراري فوجد بانه يزداد بزيادة المسامية, بينما يقل التوصيل الحراري للعينات بزيادة ضغط التشكيل, اما تاثير الحجم الحبيبي فوجد بان الخلطات الناعمة قد ابدت توصيلاً اكبر من الخلطات الخشنة و تراوحت قيم التوصيل الحراري للحراريات النفاذة المحضرة بين (1و5)W/mK لجميع الخلطات. تم حساب متانة الانضغاط لجميع النماذج ووجد انها تتراوح ما بين 5000psi و 11000psi . ان الخلطات الناعمة اظهرت متانة انضغاط اعلى من الخلطات الخشنة. و ازدادت متانة الانضغاط بزيادة ضغط التشكيل وكانت هذه الزيادة اكبر في الخلطات الناعمة منها في الخلطات الخشنة تمت اضافة 1% من مادة فلوريد الليثيوم (LiF) الى قسم من الخلطات ولوحظ تحسن في خواص الحراريات المحضرة حيث لم تتاثر النفاذية كثيراً بينما ازدادت قيم متانة الانضغاط في الخلطات المعالجة الى الضعف تقريباً. وقد حللت النتائج التي حصلنا عليها وقورنت مع ما توفر لدينا من بحوث ودراسات منشورة.