Рефераты по Физике

Теория припекания порошковых слоев в двухпараметрическрй модели вязко пористой среды

Страница 2

§ 1. Двухпараметрическая модель припекаемой системы.

Рассмотрим одну из возможных моделей припекаемой системы, в которой с течением времени происходит перестройка, сопровождающаяся понижением активности. Эта модель для случая жидкофазных прослоек была предложена в работе [4], а в более общем случае рассматривалась в [8]. Смотрите информацию строительство одноэтажных дачных домов на сайте.

Предположим, что система в каждый момент времени припекания представляет из себя «раствор» двух подсистем различной активности, которые характеризуются кинетическими константами и в зависимости

(1)

Обозначая через объем компактного вещества подсистемы I и соответственно, через объем компактного металла подсистемы II, положим:

(2)

Это неравенство, вообще говоря, может быть не очень сильным.

Введем объемные доли подсистем в «растворе»

;

и (3)

Компактное вещество подсистем II, I будем принимать в нашей модели несжимаемым. Предполагается, что изменение объема более активной подсистемы I с течением времени происходит согласно простейшему уравнению:

(4)

Отсюда следует, что

(5)

Здесь - начальная объемная доля подсистемы I в «растворе».

Таким образом, получим для объемных долей подсистемы соотношения:

; (6)

Введено характерное время существования (время жизни) подсистемы I

(7)

В простейшем случае можно предположить, что и тогда

; (8)

Дальнейшие рассуждения связаны с рассмотрением диссипативной функции «раствора», которую, очевидно, можно представить в виде суперпозиции диссипативных функций подсистем.

(9)

Используя следующие приближение:

, (10)

будем иметь:

(11)

Приняли касательное напряжение в «растворе» одинаковым для всех подсистем.

Переходя к усредненным по объему всей системы параметрам, находим:

(12)

Если положить , то для кинетической константы «раствора» будем иметь уравнение:

(13)

в случае (14)

Проинтегрируем правую часть

с учетом уравнения (13) и соотношений (8).

Получим:

(15)

Из общего уравнения (15) имеем приближенные уравнения для начальной и конечной стадии процесса:

(16)

(17)

Проанализируем влияние скорости нагрева на процесс припекания, используя результаты работы [10].

Положим скорость нагрева

(18)

и примем кинетическую константу в виде:

(19)

где упрощено представлена энергия активизации высокотемпературной ползучести в виде:

(20)

Интегрируя кинетическое уравнение, сделав замену переменной, согласно

(21)

получим:

(22)

Учитывая определение

,

и выполняя в (22) замену переменной, находим:

(23)

Для области можно воспользоваться приближенным представлением [2, 3]:

(24)

Получится следующее уравнение процесса припекания слоя:

(25)

Поскольку , второе слагаемое в скобках справа можно опустить.

Тогда уравнение упростится:

(26)

Из анализа (26) следует, что для получения заданной пористости покрытия необходимо согласовывать величину среднего активирующего давления со скоростью нагрева, и более высокие значения требуют больших, активирующих процесс припекания, давлений.

Величину активирующего давления следует ограничивать значениями 30-40 Мпа. Нагрев необходимо проводить с уменьшенной скоростью.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6