Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ГРАНИЦЕ СОЕДИНЕНИЯ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ПАЙКИ

Работа №74518

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

механика

Объем работы57
Год сдачи2018
Стоимость4345 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
250
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
Глава 1. Постановка задачи
1.1. Результаты экспериментальных исследований получения спаев стекла
со сталью 4
1.2 Общие представления о диффузии и ее роли в физико-химических процессах 8
Глава 2. Математическое моделирование 24
2.1. Модель 1. Задача о распределении концентрации в слое конечной
толщины с ненулевой начальной концентрацией и смешанными граничными условиями (отражающая стенка-слева и постоянный поток- справа). Аналитическое решение 24
2.2. Модель 2. Задача о распределении концентрации в слое конечной
толщины с ненулевой начальной концентрацией с учетом химической реакции. Численное решение 28
2.3. Модель 3. Задача о распределении концентрации из слоя конечной
толщины с ненулевой начальной концентрацией в слой с нулевой начальной концентрацией при условии сопряжения концентрации на границах разных слоев (с постоянными и переменными коэффициентами концентрации) (2 слоя) 31
2.4. Модель 4. Задача о распределении концентрации из слоя конечной
толщины с ненулевой начальной концентрацией в слои с нулевой начальной концентрацией при условии сопряжения концентрации на границах разных слоев и переменным диффузионным коэффициентом (3слоя) 38
2.5. Модель 5. Одномерная задача о распределении концентрации из слоя
конечной толщины с ненулевой начальной концентрацией в бесконечный слой с нулевой начальной концентрацией с учетом разрыва на границах разных фаз, условие Стефана 45
Заключение 52
Список литературы 53


Спаи стекла и керамики с металлом в основном уже используются как:
1. корпуса для электроники и фотоники; корпуса для датчиков и медицинских изделий;
2. высоковакуумные корпуса [1-2].
Кроме этого, технологию спаивания стекла со сталью предлагается использовать при получении нового стеклометаллического композита [3-8].
Экспериментально и теоретически исследованы соединений на основе стекла и керамики и алюминия, меди, никеля, ковара, платины и молибдена [1-2]. Теоретические основы соединения стекла и керамики с металлами были заложены в работах Преснова В.А. [9]. Получение спаев стекла со сталью затруднено процессами оксидирования во время температурной обработки на стали, при литературном обзоре не найдено работ, кроме [10¬12], исследующих зону соединения стекла и стали. А между тем развитая технология получения соединений стекла и стали позволила бы понизить стоимость отдельных узлов в конструкциях, использующих вакуумноплотные спаи, а также решить отдельные технологические проблемы по созданию нового конструкционного материала - стеклометаллокомпозита.
Целью исследования является подбор математической модели, адекватно описывающей физико-химические процессы, проходящие на границе соединения стекла и стали.
Задачи исследования:
1) обзор и знакомство с методами математического описания диффузионных процессов при соединении разнородных материалов;
2) Постановка краевой задачи тепло-массопереноса в спае с учётом экспериментальных результатов микроскопических исследований зоны соединения стекла и стали;
3) Получение решения поставленной краевой задачи, численное моделирование и сравнение с результатами экспериментальных исследований.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

Как оговаривалось ранее, применение спаев из разнородных материалов является достаточно распространенным явлением в настоящее время, что и задает потребность в изучении процессов, происходящих при их создании. Особый интерес представляет именно изучение спаев стекла со сталью, так как процесс их пайки является наименее изученным, а так же требует формирования общей теории. В то же время, именно эти спаи обладают интересными свойствами, такими как прочность, которые были бы предпочтительнее во многих сферах производства.
В ходе данной работы было проведено знакомство с литературными источниками, в которых описаны проблемы концентрационного распределения в спаях разнородных материалов на примере спаев стекла со сталью. Так же были сформулированы некоторые математические модели, поставлены задачи к ним и найдены решения в аналитическом и численном видах, составлены графики зависимости, проведен анализ.
Поставленная в работе цель, а именно подбор математической модели, адекватно описывающей физико-химические процессы, проходящие на границе соединения стекла и стали, была достигнута. Были решены задачи, представленные в работе, за исключением последней модели.
Последняя модель, представленная в данной работе, была рассмотрена лишь теоретически с учетом того, что эта задача будет рассматриваться и решаться в дальнейшей работе, так как именно эта задача представляет особый интерес для изучения.



1. Роус Б. Стекло в электронике. -М.: Изд-во «Советское радио», 1969. -356 с.
2. Любимов М.Л. Спаи стекла с металлом. - М. «Энергия», -1968. -280 с.
3. Фролова Е.Г. Стеклянные покрытия на стальных трубах. -«Стекло»: Бюллетень НИИ стекла. -1961. -№3. - 36 с.
4. Кулямина Л.Л. Стеклянные покрытия внутренней поверхности стальных труб// Стекло.-1968.-№3.-С. 15-21.
5. Пикуль В.В. Эффективность стеклометаллокомпозита // Перспективные материалы. — 2000. №6.- С. 63-65.
6. Pikul V.V., Goncharuk V.K., Maslennikova I.G. A Cylindrical Shell Made of Glass-Metal Composite// Applied Mechanics and Materials.-2015.- Vol. 756.- P. 230-235.
7. Любимова О.Н., Любимов Е.В., Гридасова Е.А., Никифоров П.А. Способ
изготовления стеклометаллокомпозитного стержня. Патент:
№2014120249/03(032372); заяв. 20.05.2014; опубл. 17.04.2015, бюл. -5 с.
8. Гридасова Е.А. Повышение прочностных свойств стекла в результате металлизации методом диффузионной сварки: дис. канд. техн. наук. Комсомольский-на-Амуре гос. техн. университет, Комсомольск-на-Амуре, 2013.
9. Преснов В.А., Любимов М.Л. Строганова В.В. Керамика и ее спаи с металлом в технике. - М.: Атомиздат, 1969. - 232 с.
10. Макарова Н.О. Коэффициенты диффузии ионов никеля, кобальта и железа в боросиликатных расплавах: дис.канд. хим. наук.-Свердловск, 1991.-143 с.
12.Особенности структуры зоны соединения стекла и стали в технологии получения стеклометаллокомпозита/ О.Н. Любимова, А.В. Морковин, С.А. Дрюк// Материаловедение.- 2017.- №4 -С. 3-7.
13. Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховацкий А.А. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. - М.: Металлургия, 1974. - 280 с.
14. Целиков А.И., Томленов А.Д.Теория прокатки.-М: Металлургия, 1982.¬335 с.
15. Букрина Н.В., Князева А.Г. Алгоритм численного решения задач неизотермической диффузии, встречающихся в процессах поверхностной обработки // Физическая мезомеханика.-2006.- Т.9.-№2.- С. 55-62.
16. Букрина Н.В., Князева А.Г. Об оценке механических напряжений в материале с покрытием в условиях ионной бомбардировки// Физическая мезомеханика.-2008.-Т.11.-№5.- С. 95-102.
17. Калиткин Н.Н. Численные методы. Главная редакция физико¬
математической литературы изд-ва «Наука», М., 1978. -512 с.
18. Пестов К.Н. Эволюция температурных напряжений как следствие
процесса остывания консолидации расплава при формировании слоистых материалов // Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. -
Владивосток. - 2012. - 122 с.
19. Жигунов В.В., Лавит А.И. Математическое моделирование диффузии с учетом появления и исчезновения фаз. Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2013. Вып. 1. С. 202-214.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (149764)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.