盧湘儀離心機(jī)轉(zhuǎn)子的材料與應(yīng)用
轉(zhuǎn)子材料的選擇主要應(yīng)考慮其機(jī)械強(qiáng)度和對(duì)所處理樣品的耐腐蝕性能。低速離心機(jī)轉(zhuǎn)子用不銹鋼、普通鋼、甚至工程塑料來(lái)制造;高速和超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子多用鋁合金和鈦合金等制造。
作用在轉(zhuǎn)子上的機(jī)械應(yīng)力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)子所受的應(yīng)力越大。而這應(yīng)力又是離心應(yīng)力，屬于體力(body force)，與材料的密度成正比，因此離心轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)采用比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)高的材料(由于量綱的計(jì)算方便，在些仍用密度)。高比強(qiáng)度材料主要有鋁合金、鈦合金和碳纖維等。
鋁合金、鈦合金和碳纖維強(qiáng)化塑料已用在轉(zhuǎn)子的制造中。其中碳纖維強(qiáng)化塑料現(xiàn)在習(xí)慣稱(chēng)為碳纖維復(fù)合材料。而玻璃纖維強(qiáng)化塑料尚未使用。馬氏鋼則用于氣體離心機(jī)轉(zhuǎn)子的制造中，如鈾濃縮用的超速離心機(jī)上。
由于各種轉(zhuǎn)子所允許的最高轉(zhuǎn)速及容量差別很大，考慮到轉(zhuǎn)子的價(jià)格成本，一般來(lái)說(shuō)，5000r/min以下的低速離心機(jī)轉(zhuǎn)子用普通鋼、不銹鋼和工程塑料制造，5000-50000r/min的高速離心機(jī)和部分超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子多用鋁合金制造，而超過(guò)50000r/min則主要使用鈦合金，近幾年也有用碳纖維復(fù)合材料制造的，但用其材料的轉(zhuǎn)子種類(lèi)不多，且價(jià)格昂貴。
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