Sredni rozmiar ziarna w proszku o log-normalnym rozkadzie wielkosci ziaren

Dystrybucja ksztatu odpowiadajaca usrednionemu ziarnu w proszku o log-normalnym rozkadzie wielkosci ziaren dla r bliskich zera wynosi:

< SD > (r $\displaystyle \approx$ 0;Ro,$\displaystyle \sigma_{{o}}^{}$) = $\displaystyle \int\limits_{{0}}^{{\infty }}$$\displaystyle {\frac{{1}}{{\sigma _{o}R\sqrt{2\pi }}}}$exp$\displaystyle \left(\vphantom{ \frac{-\left( \ln \left( R/R_{o}\right) \right) ^{2}}{2\sigma _{o}^{2}}}\right.$$\displaystyle {\frac{{-\left( \ln \left( R/R_{o}\right) \right) ^{2}}}{{2\sigma _{o}^{2}}}}$$\displaystyle \left.\vphantom{ \frac{-\left( \ln \left( R/R_{o}\right) \right) ^{2}}{2\sigma _{o}^{2}}}\right)$ . $\displaystyle {\frac{{(R-r)^{2}\cdot (2R+r)}}{{2R^{3}}}}$dR  
  = $\displaystyle {\frac{{2e^{3R_{o}}-3e^{2R_{o}+\frac{\sigma _{o}^{2}}{2}}r+e^{\frac{9\sigma _{o}^{2}}{2}}r^{3}}}{{2e^{3R_{o}}}}}$, (3.17)

gdzie Ro jest mediana zas $ \sigma_{{o}}^{}$ dyspersja rozkadu normalnego zmiennej log(R). Pochodna tej dystrybucji, wzieta w zerze i stanowiaca wspóczynnik kierunkowy dla ekstrapolacji w metodzie Warrena-Averbacha jest:

a = $\displaystyle \left.\vphantom{ \frac{d}{dr}<SD>(r\approx 0,R_{o},\sigma _{o})}\right.$$\displaystyle {\frac{{d}}{{dr}}}$ < SD > (r $\displaystyle \approx$ 0, Ro,$\displaystyle \sigma_{{o}}^{}$)$\displaystyle \left.\vphantom{ \frac{d}{dr}<SD>(r\approx 0,R_{o},\sigma _{o})}\right\vert _{{r=0}}^{}$ = $\displaystyle \left.\vphantom{ \frac{d}{dr}\frac{2e^{3R_{o}}-3e^{2R_{o}+\frac{\sigma _{o}^{2}}{2}}r+e^{\frac{9\sigma _{o}^{2}}{2}}r^{3}}{2e^{3R_{o}}}}\right.$$\displaystyle {\frac{{d}}{{dr}}}$$\displaystyle {\frac{{2e^{3R_{o}}-3e^{2R_{o}+\frac{\sigma _{o}^{2}}{2}}r+e^{\frac{9\sigma _{o}^{2}}{2}}r^{3}}}{{2e^{3R_{o}}}}}$$\displaystyle \left.\vphantom{ \frac{d}{dr}\frac{2e^{3R_{o}}-3e^{2R_{o}+\frac{\...
...{2}}r+e^{\frac{9\sigma _{o}^{2}}{2}}r^{3}}{2e^{3R_{o}}}}\right\vert _{{r=0}}^{}$ = - $\displaystyle {\frac{{3}}{{2e^{R_{o}-\frac{\sigma _{o}^{2}}{2}}}}}$, (3.18)
zatem srednia dugosc kolumny (por. (2.7)):

< L > = - $\displaystyle {\frac{{1}}{{a}}}$ = $\displaystyle {\frac{{2}}{{3}}}$eRo-$\scriptstyle {\frac{{\sigma _{o}^{2}}}{{2}}}$ = $\displaystyle {\frac{{2}}{{3}}}$eRo+$\scriptstyle {\frac{{\sigma _{o}^{2}}}{{2}}}$-$\scriptstyle \sigma_{{o}}^{{2}}$ = $\displaystyle {\frac{{2}}{{3}}}$ < R > e-$\scriptstyle \sigma_{{o}}^{{2}}$, (3.19)
zas sredni rozmiar ziarna:

< R > = $\displaystyle {\frac{{3}}{{2}}}$ < L > e$\scriptstyle \sigma_{{o}}^{{2}}$ (3.20)
Podobnie jak w przypadku rozkadu wykadniczo-potegowego, otrzymywana z metody W-A srednia dugosc kolumny < L > jest nie tylko funkcja rozmiaru ale tez i dyspersji rozmiarów ziaren, której a priori nie znamy. Wyznaczany zas sredni rozmiar ziarna < R > jest nie tylko liniowa funkcja sredniej dugosci kolumny < L > (czego oczekiwalismy) ale tez wykadnicza funkcja wariancji $ \sigma^{{2}}_{{o}}$ rozkadu wielkosci ziarentypeset@protect @@footnote SF@gobble@opt Dokadnie: funkcja dyspersji rozkadu normalnego zmiennej log(R). (co jest niepozadane). W praktyce czesto spotyka sie proszki, w których $ \sigma_{{o}}^{}$ < 1 (por. §3.2) i bad oznaczenia < R > nie przekracza stu procent. Jednak w ogólnosci silna zaleznosc sredniego rozmiaru ziarna wyznaczanego metoda W-A od dyspersji $ \sigma_{{o}}^{}$ moze prowadzic do wyników cakowicie przypadkowych. Tak wiec nie mozna precyzyjnie podac rozmiaru ziaren bez znajomosci dyspersji, a wiec bez wyznaczenia penego rozkadu ich wielkosci (por. [49]).

roman pielaszek 2003-01-13