Рефераты по Физике

Теория припекания порошковых слоев в двухпараметрическрй модели вязко пористой среды

Страница 4

(5)

Рассмотрим влияние температуры на кинетические константы в модели двухпараметрической кинетики неоднородной среды.

Для этой цели используется семейство изотерм спекания порошка ПГ-СР4, полученных в лабораториях износостойких покрытий ИНДМАШ АН БССР при МПа и температурах спекания К (рис.1). Каркас вихур 2101.

Рассмотрим зависимости:

(6)

для четырех изотерм в функции величины .

Теоретически должна иметь место линейная зависимость от .

Результаты сопоставления с экспериментом представлены на рис. 3.1 и 3.2. На рисунке 3.2 заметен явный выброс одной точки из общего расположения остальных точек вдоль одной прямой. Причинами такого выброса могут быть:

1) Ошибка экспериментаторов при снятии кривых (рис.1), использованных в данных расчетах;

2) Наличие малого количества точек (всего 4) для построения графика, вследствие чего возможно лишь предполагать, что есть тенденция к линейной зависимости.

Анализ прямых (рис.3) говорит о том, что с ростом температуры припекания существенно возрастают кинетические константы и и ускоряется кинетика уплотнения процесса.

На рис.2 представлены экспериментальные зависимости пористости образцов из порошка ПГ-СР4 при его припекании со скоростью нагрева к/с в диапазоне давлений МПа.

В теоретическом анализе проблемы нагрева образцов с постоянной скоростью с помощью дифференциального уравнения (15), рассматривается несколько случаев.

Ввели наиболее простую модель:

(7)

т.е. полагается, что вид зависимости Т кинетической константы процесса спекания не меняется во всем диапазоне температур.

В этом случае имеем: (см.§1 гл.I)

(8)

Здесь интегральная показательная функция

(9)

для случае можно воспользоваться приближенным представлением

(10)

Тогда с учетом обстоятельства и условия (10), имеем:

(11)

или

(12)

Здесь коэффициент включен в константу .

На рис.4 представлена зависимость от по экспериментальным данным (кривая 2 на рис.2).

На графике виден некоторый излом при переходе от одного диапазона температур к другому.

Отклонение графика от теоретической зависимости (12) обусловлено, по всей вероятности, перестройкой в спекаемом порошке ПГ-СР4 за счет которой происходит изменение кинетической константы.

§ 2. Постановка задачи в более общем случае (модель припекаемой системы с тремя параметрами).

Произведем расчет кинетики припекания слоя в предположении, что в диапазоне температур

(1)

структурная перестройка незначительна и можно положить в этом диапазоне

(2)

Полагая, что

, (3)

Имеем согласно сказанному выше:

(4)

В диапазоне температур

, (5)

где

, (6)

имеем

, (7)

где и (8)

То есть, мы учитываем структурную перестройку. Время t здесь отсчитывается от момента достижения слоем порошка температуры .

Полное прекращение функции пористости за все время припекания мы получим согласно:

(9)

Учитывая, что согласно (6)

, (10)

имеем приближенные значения кинетических констант и :

, (11)

Мы использовали в (11) разложение:

, (12)

где 1, 2

Теперь можно записать:

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6