Комп"ютерний експеримент дослідження моделей дифузійної взаємодії в нанометричних тонкоплівочних системах. Прогноз поведінки порошкових систем з метою спрощення, здешевлення технологічних процесів отримання композитних матеріалів, захисних покриттів.
При низкой оригинальности работы "Дифузійна конкуренція фаз і взаємна дифузія в металічних порошках та мультишарах", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
У звязку з цим в роботі ставилися наступні задачі: - провести порівняльний аналіз різних моделей гомогенізації і твердо-фазних реакцій; проаналізувати ефективність застосування моделі розділеної дифузійної пари в порошковій системі з урахуванням розкиду порошинок за розмірами; розробити компютерну модель твердо-фазних реакцій для суміші сферичних порошків, а також визначити закономірності вибору режиму росту фаз в бінарній системі з двома проміжними фазами; Уточнено критерій пригнічення і росту фаз при твердо-фазних реакціях в порошкових сумішах (з урахуванням можливості появи зародків однієї фази на вільній поверхні іншої фази, що росте). Автору належить розробка алгоритмів і програмного забезпечення; компютерний експеримент по дослідженню: 1) кінетики гомогенізації в бінарній порошковій системі з урахуванням різнофракційності порошків і системи порошок-пластина, 2) рівняння дифузійної гомогенізації, 3) конкуренції фаз, 4) вплив періодичного або постійного перемішування на швидкість гомогенізації порошкових пресовок, 5) латерального росту проміжної фази і визначенню показника Аврамі росту фази на між фазній границі; визначення критерію вибору режиму росту проміжних фаз. Результати роботи доповідалися і обговорювалися на: Всеукраїнській конференції молодих вчених “Інформаційні технології в науці і освіті ІТОН-97”, Черкаси, Україна, 1997 р.; Міжнародному семінарі “Diffusion and diffusional phase transformations in alloys DIFTRANS-98”, Черкаси, Україна, 1998 р.; Міжнародній конференції “Diffusion and Reactions, from Basis to Applications”, Краків, Польща, 1999 р.; II Всеукраїнській конференції молодих вчених “Інформаційні технології в науці і освіті ІТОН-2000”, Черкаси, Україна, 2000 р.; Міжнародній конференції “Functional Gradient Materials and Surface Layers, Prepared by Fine Particle Technology”, Київ, Україна, 2000 р.; Міжнародній конференції “Diffusion in materials DIMAT-2000”, Париж, Франція, 2000 р.Показано, що модель розділеної пари для порошкових систем краще описує кінетику гомогенізації, ніж модель обволікання. Показано, що відношення розмірів порошинок (відносна дисперсія), навіть при збереженні середньої дисперсності впливає на швидкість гомогенізації. Методами компютерного експерименту встановлено, що як і в моделі обволікання, так і в моделі розділеної пари, завершальна стадія гомогенізації описується законом: , де - ступінь концентраційної неоднорідності системи, належить інтервалу . Встановлено вплив “відносної дисперсності” на конкуренцію фаз (послідовність і кінетику виникнення фаз при реакційній дифузії в порошкових системах).
Вывод
1. Показано, що модель розділеної пари для порошкових систем краще описує кінетику гомогенізації, ніж модель обволікання.
2. Показано, що відношення розмірів порошинок (відносна дисперсія), навіть при збереженні середньої дисперсності впливає на швидкість гомогенізації. Зокрема, швидкість утворення захисного покриття в системі порошок-пластина залежить від даного співвідношення.
3. Методами компютерного експерименту встановлено, що як і в моделі обволікання, так і в моделі розділеної пари, завершальна стадія гомогенізації описується законом: , де - ступінь концентраційної неоднорідності системи, належить інтервалу .
4. Запропонований спосіб прискорення гомогенізації шляхом періодичного або неперервного перемішування системи, згодом експериментально підтверджений.
5. Вирішена проблема неоднозначності шляхів еволюції твердо-фазних реакцій в порошкових системах. На основі теорії зародкоутворення і конкуренції фаз встановлено критерій зміни режиму росту фаз.
6. Встановлено вплив “відносної дисперсності” на конкуренцію фаз (послідовність і кінетику виникнення фаз при реакційній дифузії в порошкових системах).
7. Запропоновано стохастичну модель латерального розростання острівків проміжної фази на початкових стадіях реакційної дифузії. Показано, що, в залежності від співвідношень , ефективний показник Аврамі може змінюватися від 1 до 2, що відповідає експериментальним даним.
8. Запропонована нова модель розростання островків нової фази шляхом дифузії вздовж між фазної границі. Модель відповідає експериментальним даним по двох-стадійному росту проміжних фаз в мультишарах. Показана можливість виникнення немонотонного профілю острівків проміжної фази.
9. Доведена адекватність моделі “кисневого насосу”, запропонованої експериментаторами.
Список литературы
1. Gusak A.M., Lucenko G.V. Interdiffusion and solid state reactions in powder mixtures - one more model. // Acta Mat. - 1998. - 46, No. 10. - P. 3343-3353.
2. Г.В.Луценко, А.М. Гусак. Модель образования начального слоя промежуточной фазы. // Металлофизика и новейшие технологии - 2000. - №4. - C. 62-66.
3. А.М. Гусак, Г.В. Луценко “Горячее перемешивание” при спекании порошковых систем (интуитивная модель ускорения процессов гомогенизации) // Порошковая металлургия - 1999. - №11-12. - C. 41-44.
4. Волошко С.М., Сидоренко С.И., Черкащенко Ю.В., Луценко Г.В. Модель “кислородного насоса” при диффузии в тонких пленках. // Металлофизика и новейшие технологии - 1999. - №9. - С. 67-71.
5. Г.В. Луценко, А.Е. Перекос, А.М. Гусак. Влияние дисперсности и наличия оксидов на кинетику диффузионной гомогенизации в системе порошок-пластина. // Металлофизика и новейшие технологии - 2000. - №6. - C. 73-76.
6. Gusak A.M., Bogatyrev A.O., Lucenko G.V. Initial stage of reactive diffusion - theory and simulation. // Solid State Phenomena - 2000. - Vol. 72. - P. 191-196.
7. А.Е. Перекос, Т.В. Ружицкая, Г.В. Луценко. Ускорение процессов гомогенизации при спекании порошковых систем методом “горячего перемешивания”. // Вісник Черкаського університету. 2000. - Випуск 19. - С. 19-24.
8. Г.В. Луценко, А.М. Гусак. Компютерне моделювання процесів взаємної та реакційної дифузії у бінарних порошкових системах // Матеріали Всеукр. конф. молодих науковців “Інформаційні технології в науці та освіті” (ІТОН 97). - Ч. 2. - Черкаси. - 1997. - С. 70-81.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
