ватися в режимі в'язкого ущільнення пористої суспензії без пластичного деформування всього обсягу матеріалу. p align="justify"> Швидкість прогріву частинок в процесі пластичного деформування компонентів порошкового тіла визначається співвідношеннями, отриманими для модельної одиничної комірки. Ці співвідношення представляють параболічну залежність швидкості зміни температури від величини [2]. br/>
,
Приріст температури в поверхневому шарі частинок визначається співвідношенням (9) і вважається для кожного з компонент окремо [10]:
(9)
де - межа текучості, - динамічна в'язкість, - щільність,
-теплоємність, - відстань від центру модельної комірки, радіус частинки, індексотносітся до номера компонента суміші.
Загальний прогрів поверхневого шару модельної комірки після запуску МЕХАНОХІМІЧНО перетворень на кроці за часом визначається джерелами тепла механічної та хімічної природи, а також тепло втратами на фазові переходи [10]:
(10)
де Z - ступінь перетворення тугоплавкого компонента, Q - тепловий ефект реакції,
- теплові втрати, - теплоємність продукту реакції.
Для кожної частки вирішуються модельна задача про прогріванні частки. Рішенням цього завдання може бути представлено у вигляді (11):
(11)
З рівняння (11) оцінюється відносний обсяг розплавленого шару частинок реагуючих компонентів.
Температури плавлення компонентів суміші (гафнію і бору) лежать в одному температурному діапазоні (приблизно 24000 К). З моменту появи рідкого шару на поверхні частинок матеріал починає вести себе як суспензія. В'язкість суспензії може бути оцінена із залученням моделі Шишкіна [9]. Ця модель використовується, тому що вона адекватна для невеликих кількостей рідини в суспензії, в моделі зміна режиму ущільнення відбувається якраз при кількості рідини близько 1%. В'язкість суспензії можна визначити співвідношеннями:
, (12)
В
де - в'язкість розплаву, - радіус частинки, - відстань між частинками; - поточна об'ємна концентрація, - максимальні концентрації, що відповідають нульовій та граничної ділатансіі (теплового розширення) для даного матеріалу, - координатне число.
У процесі спікання в'язкість суспензії може знизитися до певного рівня, з якого затікання пір відбуватиметься за іншим механізмом: з пластичного деформування твердих частинок порошкової суміші на вязкопластіческого протягом суспензії взаємодіючих частинок в розплаві.
3. Обчислювальний експеримент
Розглянуто наступна модель зміни механізму внутрішнього тертя в порошковому компакті суміші гафнію і бору в процесі динамічного ущільнення. При дії ударного імпульсу спочатку деформуються зовнішні шари порошкових частинок. Це викликає термічну і механічну активацію повер...
