Принятые обозначения: 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
2. ЗАДАЧА ПО РАСЧЕТУ КРИТИЧЕСКИХ УЛОВИЙ СИНТЕЗА ДЛЯ
ДВУХСЛОЙНОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕГО ТЕПЛООТВОДА
2.1 Физико-математическая постановка задачи 16
2.2 Методика решения задачи и тестирование программы 22
2.3 Результаты расчета и обсуждение 24
ВЫВОДЫ 40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41
В материаловедении используется способ получения новых материалов в режиме твердофазного горения, называемый самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Экзотермический химический процесс горения протекает в волновом режиме в смесях порошков и приводит к образованию полезных конденсированных продуктов реакции в виде новых материалов и изделий. В этом синтезе протекания экзотермической реакции, тепловыделение локализовано в узком слое и передается от слоя к слою путем теплопередачи. С помощью СВС получают в основном неорганические вещества, материалы, изделия разного назначения такие как, порошки тугоплавких соединений, абразивные пасты, керамику, детали и изделия заданных размеров и форм, огнеупорные изделия и покрытия. В технике свойства высокотемпературного синтеза находят применение при осуществлении неразъёмного соединения деталей - так называемая термитная сварка; нагревательных устройств - химическая печка; утилизация вредных веществ, восстановлении нефтяных скважин и так далее. Преимуществами данного метода синтезирования являются, во-первых, использование выделяющегося тепла химической реакции, а не нагрев вещества от внешнего источника, во-вторых, самоочистка летучих примесей при высокой температуре синтеза.
Целю настоящей работы являлся расчет критических условий синтеза в режиме химической печки для трёхслойной системы донор-акцептор в условиях внешнего теплоотвода.
1. Выполнено тестирование программы расчета высокотемпературного синтеза слоевой композиции с заданием кусочно- непрерывных функций распределения теплофизических и формально-кинетических характеристик слоев.
2. На основе физико-математической модели «химической печки» выполнены расчеты полного синтеза слоевого образца в волновом режиме горения в зависимости от соотношения размеров донорного и акцепторного слоев.
3. Рассчитаны критические условия синтеза в режиме «химической печки» для трёхслойной донорно-акцепторной системы в условиях внешнего теплоотвода в зависимости от тепловых эффектов реакции донорной и акцепторной смеси, толщины акцепторного слоя и коэффициента теплоотдачи.
