Оцінка ефективності застосування енергії мікрохвильового поля у процесі спікання оксиду алюмінію на етапі сушіння

Simple item page
dc.contributor.authorБошкова І. Л.
dc.contributor.authorВолгушева Н. В.
dc.contributor.authorКрятов А. Г.
dc.contributor.authorГречановський А. П.
dc.contributor.authorКравченко Є. О.
dc.contributor.authorBoshkova Iryna L.
dc.contributor.authorVolgusheva Natalya V.
dc.contributor.authorKriatov Artem G.
dc.contributor.authorHrechanovskyi Andrii P.
dc.contributor.authorKravchenko Yevhen О.
dc.date.accessioned2026-09-29T12:17:59Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractЗастосування енергії мікрохвильового поля в процесах термообробки діелектричних матеріалів, зокрема матеріалів для виготовлення технічної кераміки, має низку суттєвих переваг порівняно з традиційними методами нагрівання (конвекційними, радіаційними, контактними), які виявляють себе в інтенсифікації тепломасообмінних процесів, підвищенні швидкості видалення вологи та можливості керування утворенням керамічної матриці ще на етапі сушіння. Стадія сушіння під час виробництва технічної кераміки як визначальна в порошковій технології зі сполучними (водними або органічними) виконує дві функції: відбувається видалення розчинника (вода, спирти тощо) і підготовка до вигоряння сполучного, що дозволяє уникнути спучування, розтріскування, розшарування та вибухового руйнування заготовки. Тому існує доцільність встановлення оптимальних режимів мікрохвильового сушіння, які забезпечують інтенсифікацію процесу без погіршення якості матеріалу, а також визначення енергетичної ефективності мікрохвильового нагрівання на етапі сушіння. Метою роботи є визначення доцільності застосування мікрохвильового нагріву в технології спікання технічної кераміки на основі порошку Al₂O₃ зі сполученим – полівініловим спиртом – на етапі сушіння та дебайдингу. Наукова новизна проведеного дослідження полягає в обґрунтуванні ефективності сушіння матеріалу для технічної кераміки на прикладі діоксину алюмінію з полівініловим спиртом як сполученою речовиною та визначенні межі застосовності енергії мікрохвильового поля для обраного виду матеріалу. Наведені дані, отримані за експериментальним дослідженням процесу нагрівання та видалення вологи при різних значеннях маси загрузки матеріалу, товщини шару, площі поверхні зразка, вихідної потужності магнетрону, які є підставою для дослідження кінетики сушіння та визначення ефективності перетворення мікрохвильової енергії в теплову. Практична значимість полягає в визначенні технологічних параметрів мікрохвильової обробки порошкових матеріалів в процесі сушіння, зокрема темпу нагрівання та питомої потужності мікрохвильового поля.
dc.description.abstractengThe application of microwave field energy in the thermal processing of dielectric materials, in particular materials for the production of technical ceramics, has a number of significant advantages over traditional heating methods (convective, radiative, and contact), manifested in the intensification of heat and mass transfer processes, increased moisture removal rate, and the possibility of controlling the formation of the ceramic matrix structure already at the drying stage. The drying stage in the production of technical ceramics, as a decisive step in powder technology with binders (aqueous or organic), performs two functions: removal of the solvent (water, alcohols, etc.) and preparation for binder burnout, which makes it possible to avoid swelling, cracking, delamination, and explosive destruction of the green body. Therefore, it is advisable to establish optimal microwave drying regimes that ensure process intensification without deterioration of material quality, as well as to determine the energy efficiency of microwave heating at the drying stage. The purpose of this work is to determine the feasibility of applying microwave heating in the sintering technology of technical ceramics based on Al₂O₃ powder with polyvinyl alcohol as a binder at the stages of drying and debinding. The scientific novelty of the study lies in substantiating the efficiency of drying a material for technical ceramics using aluminum oxide with polyvinyl alcohol as a binder as an example, and in determining the limits of applicability of microwave field energy for the selected type of material. The paper presents data obtained from an experimental investigation of the heating and moisture removal process at different values of material load mass, layer thickness, sample surface area, and magnetron output power, which form the basis for studying drying kinetics and determining the efficiency of microwave energy conversion into thermal energy. The practical significance consists in determining the technological parameters of microwave processing of powder materials during drying, in particular the heating rate and the specific power of the microwave field.
dc.identifier.citationОцінка ефективності застосування енергії мікрохвильового поля у процесі спікання оксиду алюмінію на етапі сушіння = Evaluation of the efficiency of microwave field energy application in the sintering process of aluminum oxide at the drying stage / І. Л. Бошкова, Н. В. Волгушева, А. Г. Крятов, А. П. Гречановський, Є. О. Кравченко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 1 (504), т. 1. – С. 150–157.
dc.identifier.govdochttps://doi.org/10.15589/znp2026.1(503).1.17
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13722
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseries621.039
dc.subjectтехнічна кераміка
dc.subjectекспериментальні дослідження
dc.subjectтемп нагрівання
dc.subjectпитома потужність
dc.subjectкоефіцієнт корисної дії
dc.subjecttechnical ceramics
dc.subjectexperimental research
dc.subjectheating rate
dc.subjectspecific power
dc.subjectefficiency
dc.titleОцінка ефективності застосування енергії мікрохвильового поля у процесі спікання оксиду алюмінію на етапі сушіння
dc.title.alternativeEvaluation of the efficiency of microwave field energy application in the sintering process of aluminum oxide at the drying stage
dc.typeСтаття

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Boshkova I_ Volgusheva N_ Kriatov A.pdf
Size:
607.09 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

№ 1 (504), Том 1, 2026