Model of Porous Material Sintering

Предложена математическая модель спекания пористых химически стабильных материалов. Исходными данными для модели служат начальное распределение элементов пор по размерам и температурно-временной режим спекания. Спекание моделируется системой кинетических уравнений, описывающих усадку материала в зависимости от его исходного состояния и температурно-временного режима процесса. Были выполнены эксперименты по спеканию алюмооксидного порошка при нескольких температурно-временных режимах, в которых отслеживалась во времени линейная усадка. Предварительно экспериментально было определено начальное распределение частиц исходных порошков по размерам. На основе данных о линейной усадке компактов порошка при скорости нагрева 10 C/мин были получены значения основных параметров, используемых в модели. Для скоростей нагрева 5 и 15 C/мин были рассчитаны зависимости линейной усадки от времени. Сравнение рассчитанных зависимостей с экспериментальными данными для скоростей нагрева 5 и 15 С/мин показало хорошее качественное и количественное согласие.

Ключевые слова

спекание; керамика; математическое моделирование.

Литература

1. Randall, M.G. Sintering Theory and Practice / M.G. Randall. - N.Y.: Wiley, 1996.
2. Rahaman, M.N. Sintering of Ceramics / M.N. Rahaman. - Raton: CRC Press, Taylor and Fracis Group, 2007.
3. Гегузин, Я.Е. Физика спекания / Я.Е. Гегузин. - М.: Наука, 1984.
4. Скороход, В.В. Реологические основы теории спекания / В.В. Скороход. - Киев: Наукова Думка, 1972.
5. Bo Fan. Numerical Modelling of Sintering of Alumina Pore Shrinkage and Grain Growth. Master of Science Thesis / Bo Fan. - Delft University of Technology, 2013.
6. Самсонов, Г.В. Физико-химические свойства окислов: справочник / Г.В. Самсонов, А.Л. Борисова, Т.Г. Жидкова и др. - М.: Металлургия, 1978.