Modeling of thermal processes during electroconsolidation
Ключові слова:
електроконсолідація, скінченно-елементне моделювання, теплові процеси, Al2O3–SiC
Анотація
Розглянуто практичне застосування технологій математичного моделювання процесів теплопереносу в основних вузлах установки для електроконсолідації порошкових матеріалів за технологією FAST/SPS. Розроблено математичну модель існуючої установки гарячого пресування з прямим пропусканням струму. Отримані результати по розподілу тепла в деталях установки та в зоні компактування. Наведено порівняння результатів моделювання з експериментальними даними. Показана значимість даних, отриманих шляхом застосування подібних методик, як з фундаментальної точки зору, так і з практичної.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Andrievsky R.A., Glezer A.M. (2000) Dimensional effects in nanocrystalline materials.2.Mechanical and physical properties. Fizika metallov i metallovedenie, Vol. 89, № 1, pp. 91-112. [in Russian]
2. Gleiter H. Nanostructured materials: state of the art and perspective. Nanostructured Materials,1995, № 6, pp. 3-14.
3. Hasanov O.L. Submicrostructure and properties of structural, piezoelectric and ferroelectric ceramics made by the method of dry ultrasonic compacting of nanopowders. Konstruktsii iz kompozitsionnyih materialov, 2001, № 4, pp. 3-10. [in Russian]
4. Skorokhod V.V., Uvarova I.V., Ragulya A.V. Physicochemical kinetics in nanostructural systems. Kiev, Akademperiodika, 2001, p. 180. [in Ukrainian]
5. Gevorkyan Edwin, Sofronov Dmitry, Lavrynenko Sergiy, Rucki Miroslaw : Synthesis of Nanopowders and Consolidation of Nanoceramics of Various Applications // Journal of Advances in Nanomaterials, 2017. - Vol. 2, - No 3, pp. 153-159.
6. R.V. Vovk, N.M. Prokopiv, V.A. Chishkala, M.V. Kislitsa. Investigation of structure and properties of composite material Al2O3–SiC obtained by electroconsolidation process. Functional Materials, 25 (1), 2018, pp. – 43-47. https://doi.org/10.15407/fm25.01.043
7. Elzbieta Ermer, Ptak Wiesław, Stobierski Ludosław, Influence of sintering activators on structure of silicon carbide.Solid State Ionics 141–142 (2001) 523–528
8. Пат.72841 Україна, МПК (2012.01)B22F 3/00. Пристрій для гарячого пресування порошків шляхом прямого пропускання електричного струму / Азеренков М.О., Геворкян Е.С., Литовченко С.В., Чишкала В.О., Тимофеєва Л.А., Мельник О.М., Гуцаленко Ю.Г.; заявник і патентовласник Геворкян Е.С. - № u 2012 03 031; заявл. 15.03.12; опубл. 27.08.12, Бюл. №16.
9. Maizza G. , Grasso S., Sakka Y. Moving finite-element mesh model for aiding spark plasma sintering in current control mode of pure ultrafine WC powder // J. Mater. Sci. – 2009. – V. 44. – Pp. 1219 – 1236.
10. Rothe S., Kalabukhov S., Frage N., Hartmann S. Field assisted sintering technology. Part I: Experiments, constitutive modeling and parameter identification. – GAMM-Mitt. – 2016. – Vol. 39. – No. 2. Pp. 114 – 148.
11. Rothe S., Hartmann S. Field Assisted Sintering Technology, Part II: Simulation. – GAMM-Mitt. – 2017. – Vol. 40. – No. 1. Pp. 8 – 26.
12. Allen J. B., Walter C. Numerical Simulation of the Temperature and Stress Field Evolution Applied to the Field Assisted Sintering Technique. – ISRN Materials Science. – 2012. – Volume 2012, Article ID 698158, 9 pages.
13. Wei X., Giuntini D., Maximenko A. L., Haines C. D., Olevsky E. A. Experimental Investigation of Electric Contact Resistance in Spark Plasma Sintering Tooling Setup // Journal of the American Ceramic Society. – March 2015. – DOI: 10.1111/jace.13621. – Pp. 1–35.
14. Manière C., Durand L., Brisson E., Desplats H., Carré P., Rogeon P., Estournès C. Contact resistances in spark plasma sintering: From in-situ and ex-situ determinations to an extendedmodel for the scale up of the process. – Journal of the European Ceramic Society. – 2017. – Vol. 37. – Nº 4. – Pp. 1593 – 1605
2. Gleiter H. Nanostructured materials: state of the art and perspective. Nanostructured Materials,1995, № 6, pp. 3-14.
3. Hasanov O.L. Submicrostructure and properties of structural, piezoelectric and ferroelectric ceramics made by the method of dry ultrasonic compacting of nanopowders. Konstruktsii iz kompozitsionnyih materialov, 2001, № 4, pp. 3-10. [in Russian]
4. Skorokhod V.V., Uvarova I.V., Ragulya A.V. Physicochemical kinetics in nanostructural systems. Kiev, Akademperiodika, 2001, p. 180. [in Ukrainian]
5. Gevorkyan Edwin, Sofronov Dmitry, Lavrynenko Sergiy, Rucki Miroslaw : Synthesis of Nanopowders and Consolidation of Nanoceramics of Various Applications // Journal of Advances in Nanomaterials, 2017. - Vol. 2, - No 3, pp. 153-159.
6. R.V. Vovk, N.M. Prokopiv, V.A. Chishkala, M.V. Kislitsa. Investigation of structure and properties of composite material Al2O3–SiC obtained by electroconsolidation process. Functional Materials, 25 (1), 2018, pp. – 43-47. https://doi.org/10.15407/fm25.01.043
7. Elzbieta Ermer, Ptak Wiesław, Stobierski Ludosław, Influence of sintering activators on structure of silicon carbide.Solid State Ionics 141–142 (2001) 523–528
8. Пат.72841 Україна, МПК (2012.01)B22F 3/00. Пристрій для гарячого пресування порошків шляхом прямого пропускання електричного струму / Азеренков М.О., Геворкян Е.С., Литовченко С.В., Чишкала В.О., Тимофеєва Л.А., Мельник О.М., Гуцаленко Ю.Г.; заявник і патентовласник Геворкян Е.С. - № u 2012 03 031; заявл. 15.03.12; опубл. 27.08.12, Бюл. №16.
9. Maizza G. , Grasso S., Sakka Y. Moving finite-element mesh model for aiding spark plasma sintering in current control mode of pure ultrafine WC powder // J. Mater. Sci. – 2009. – V. 44. – Pp. 1219 – 1236.
10. Rothe S., Kalabukhov S., Frage N., Hartmann S. Field assisted sintering technology. Part I: Experiments, constitutive modeling and parameter identification. – GAMM-Mitt. – 2016. – Vol. 39. – No. 2. Pp. 114 – 148.
11. Rothe S., Hartmann S. Field Assisted Sintering Technology, Part II: Simulation. – GAMM-Mitt. – 2017. – Vol. 40. – No. 1. Pp. 8 – 26.
12. Allen J. B., Walter C. Numerical Simulation of the Temperature and Stress Field Evolution Applied to the Field Assisted Sintering Technique. – ISRN Materials Science. – 2012. – Volume 2012, Article ID 698158, 9 pages.
13. Wei X., Giuntini D., Maximenko A. L., Haines C. D., Olevsky E. A. Experimental Investigation of Electric Contact Resistance in Spark Plasma Sintering Tooling Setup // Journal of the American Ceramic Society. – March 2015. – DOI: 10.1111/jace.13621. – Pp. 1–35.
14. Manière C., Durand L., Brisson E., Desplats H., Carré P., Rogeon P., Estournès C. Contact resistances in spark plasma sintering: From in-situ and ex-situ determinations to an extendedmodel for the scale up of the process. – Journal of the European Ceramic Society. – 2017. – Vol. 37. – Nº 4. – Pp. 1593 – 1605
Опубліковано
2018-10-10
Як цитувати
Gevorkyan, E. S., Dutka, V. A., Vovk, R. V., & Kislitsa, M. V. (2018). Modeling of thermal processes during electroconsolidation. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», (28), 79-82. https://doi.org/10.26565/2222-5617-2018-28-9
3.gif){kind=logo}
