СИНТЕЗ СЛОЕВОГО МЕТАЛЛОКОМПОЗИТА В РЕЖИМЕ ФРОНТАЛЬНОГО ГОРЕНИЯ,

Содержание

АННОТАЦИЯ 3
Введение 7
1.Обзор литературы 8
1.1 Основные понятия СВС 8
1.2Функционально-градиентные материалы (ФГМ) 8
1.3 Термодинамика зоны прогрева и реакции 9
1.4Зависимость параметров горения от начальной температуры степени
разбавления 13
1.5 Зависимость параметров горения от начальной пористости 14
2. Физическая постановка задачи 15
3. Методика эксперимента 16
4. Математическая постановка задачи 18
5.Численный метод решения 20
6. Анализ численных результатов 22
6.1. Исследование влияния толщины беспористого инертного слоя на
задержку распространения волны горения 22
6.2. Исследование критического значения времени теплового импульса
необходимого для преодоления инертного слоя 29
6.3. Исследование влияния толщины пористого инертного слоя на задержку
распространения волны горения 29
6.4. Исследование влияния концентрации продукта на задержку
распространения волны горения 36
Заключение 40
Литература 41

Введение

Сегодня со стремительным развитием современных
высокотехнологичных отраслей промышленного производства, невозможно представить простой в области разработки новых материалов, имеющих комплекс механических и эксплуатационных характеристик. В большинстве случаях создание новых разработок - конструкций и технологий - тормозится именно отсутствием материалов с требуемыми свойствами. Существующие металлические, керамические материалы, обширно используемые в данное время, часто не могут в полной мере снабдить уровень свойств, который необходим для безопасной эксплуатации современных машин и конструкций ответственного назначения.
Также, на сегодняшний день уже использованы способы повышения качества характеристик вышеперечисленных материалов. Поэтому сейчас перед учеными стоят цели по получению новых технологических процессов создания материалов, которые обладают нужным сочетанием свойств при работе износ, удар, повышенные температуры и нагрузки.
Значительным потенциалом в этом направлении обладают второе поколение композиционных материалов - функционально-градиентных материалы.
Функционально-градиентные материалы (ФГМ) - материалы, свойства которых зависят от пространственных координат. Получение таких материалов возможно в волне самораспространяющегося
высокотемпературного синтеза (СВС).
Развитие высокотемпературного синтеза ФГМ нуждается в исследовании характерных особенностей распространения волны горения в неоднородных по составу средах.
Целью данной работы является исследование получения
интерметаллидного соединения на основе смеси порошков никеля и алюминия с внутренней медной вставкой. Анализ закономерности синтеза во фронтальном режиме в зависимости от толщины внутреннего инертного слоя. Анализ влияния пористости инертной вставки в режиме фронтального горения.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Заключение

Разработана физико-математическая модель зажигания и выхода на стационарный режим слоевого металлокомпозита (Ni+Al)/Cu/(Ni+Al).
Разработаны алгоритм и численная методика решения системы уравнений, описывающих процесс зажигания и выхода на стационарный режим горения слоевого металлокомпозита (Ni+Al)/Cu/(Ni+Al).
Проведены тестовые расчеты зажигания и выхода на стационарный режим горения слоевого металлокомпозита (Ni+Al)/Cu/(Ni+Al) с использованием значений теплофизических и теплокинетических параметров, характерных для слоевого металлокомпозита
(Ni+Al)/Cu/(Ni+Al).
Проведено исследование влияния толщины беспористого инертного слоя на задержку распространения волны.
Найдены пороговые значения времени воздействия теплового потока на поверхность слоевого металлокомпозита (Ni+Al)/Cu/(Ni+Al) , обеспечивающие прохождение инертной вставки после отключения воздействия.
Проведено исследование влияния толщины пористого инертного слоя на задержку распространения волны.
Проведено исследование влияния концентрации продукта на задержку распространения волны горения.

Литература

1. Быков Ю.В., Егоров С.В., Еремеев А.Г., и др. Создание металлокерамических функционально-градиентных материалов спеканием при микроволновом нагреве. Физика и химия обработки материалов, 2011, № 4, с. 52 - 61.
2. Клубович В.В., Кулак М.М., Рубаник В.В., Самолетов В.Г. Получение градиентных материалов методом СВС в поле массовых сил. Литьё и металлургия, 2011, № 3(62), с. 119 - 126.
3. Крайнов А.Ю. Влияние теплофизических характеристик инертной преграды и теплопотерь на распространение волны горения // ФГВ. - 1987. Т. 23, №6, С. 16-19.
4. Крайнов А. Ю. численные методы решения задач тепло - и массопереноса. Учебное пособие / А. Ю. Крайнов, Л. Л. Миньков. - Томск: издательство ТГУ, 2016. - 92 с.
5. Кришеник П.М., Мержанов А.Г., Шкадинский К.Г. Нестационарные режимы превращения многослойных гетерогенных систем // ФГВ. - 2002. Т. 38, №3, С. 70-79.
6. Прокофьев В.Г., Смоляков В.К. Безгазовое горение системы термически сопряженных слоев // ФГВ. - 2016. Т. 52, № 1, С. 70-75.
7. Прокофьев В.Г., Смоляков В.К. Нестационарные режимы горения безгазовых систем с легкоплавким инертным компонентом // ФГВ. - 2002. - Т.38, № 2. - С.21-25.
8. Проскудин В.Ф., Голубев В.А., Бережко П.Г., Бойцов И.Е., Беляев Е.Н., Фунин Е.Н., Кремзуков И.К., Малышев А.Я. Особенности прохождения волны горения через инертную преграду в реальных конденсированных системах// ФГВ. - 1998. - Т. 34, №6, С. 43-47.
9. Мержанов А. Г. Твердо-пламенное горение. /А. Г. Мержанов, А. С. Мукасьян— М.: Торус пресс, 2007. - 336 с
10. Мержанов А.Г. Боровинская И. П.Самораспространяющийся высокотемпературный синтез неорганических соединений: Отчет ОИХФ АН СССР. Черноголовка, 1970, 40с.
11. Мержанов А.Г, Шкиро В. М, Боровинская И.П. Авторское свидетельство № 255221, 1967 // Бюлл. изоб., 1971, №10.
12. Мукасьян А.С. Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику/ А.С. Рогачев, А.С Мукасьян. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2013. - 400 с.
13. Найбороденко Ю.С., Итин В. И., Савицкий К. В. Экзотермические эффекты при спекании смеси порошков никеля и алюминия // Изв. вузов. Физика. 1968, № 10. С. 27—35, 103—108.
14. Kwon Y.J., Kobashi M., Choh T., Kanetake N. Fabrication and simultaneous bonding of metal matrix composite by combustion synthesis reaction // Scripta Materialia 50 (2004) 577-581.
15. Sytschev A.E., Vrel D., Boyarchenko O.D., Khrenov D.S., Sachkova N. V. , Kovalev I. D. SHS Joining by Thermal Explosion in (Ni + Al)/Nb/(Ni + Al + Nb) Sandwiches: Microstructure of Transition Zone // Int. J. SHS. - 2017. - V. 26, No 1. - P. 49-53.