The effect of the temperature dependence of the heat conductivity on the physical laws of the bulk synthesis of a composite
Two-dimensional model of high-temperature synthesis of chemical compounds and alloys in a dynamic thermal explosion mode when a powder compact is heated in a steel cylindrical mold by an induction heat source are proposed. The complex of chemical reactions is described by a total reaction with effective formal kinetic parameters. The kinetic law takes into account strong retardation of the reaction by the layer of the synthesized product that prevents the interaction of the reagents. The model makes it possible to investigate the macroscopic physical laws of the synthesis of a composite with a change in the heating rate and reactor dimensions. It is made a comparison of the results obtained for a constant heat conductivity coefficient and a temperature-dependent heat conductivity coefficient. It is revealed that taking into account the temperature dependence of the heat conductivity coefficient can lead to a numerical change in the ignition delay time and to a qualitatively different temperature distribution in the reactor bulk.
Keywords
high-temperature synthesis,
heat conductivity,
intermetallic compound,
mathematical modelingAuthors
| Bukrina N.V. | Institute of Strength Physics and Materials Science of SB RAS | bnv@ispms.tsc.ru |
Всего: 1
References
Grapes M.D., Santala M.K., Campbell G.H., et al. // Thermochimica Acta. - 2017. - V. 658. - P. 72-83.
Maznoy A., Kirdyashkin A., Kitler V., and Solovyev A. // J. Alloys Compounds. - 2017. - No. 697. - P. 114-123.
Трусов П.В., Швейкин А.Н., Кондратьев Н.С., Янц А.Ю. // Физич. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 6. - С. 33-62.
Ковалев О.Б., Фомин В.М. // ПМТФ. - 1997. - Т. 38. - № 1. - С. 58-64.
Лапшин О.В., Овчаренко В.Е. // ФГВ. - 1996. - Т. 32. - № 3. - С. 68-76.
Лейцин В.Н., Скрипняк В.А., Дмитриева М.А. // Труды Междунар. конф. RDAMM. - 2001. - T. 6. - Ч. 2. Спец. вып. - С. 261-265.
Мержанов А.Г. // Физическая химия. - 1983. - Т. 3. - № 44. - С. 6-45.
Filimonov V.Yu. and Prokof’ev V.G. // Combustion and Flame. - 2021. - V. 223. - P. 88-97.
Барзыкин В.В., Гонтковская В.Т., Мержанов А.Г. и др. // ПМТФ. - 1964. - № 3. - С. 118-125.
Мержанов А.Г., Струнина А.Г // Научно-технические проблемы горения и взрыва. - 1965. - № 1.
Струнина А.Г.,Мержанов А.Г., Майофис З.Б. // ФГВ. - 1965. - № 2. - С. 108-114.
Струнина А.Г., Гонтковская В.Т., Мержанов А.Г. // ФГВ. - 1965. - № 3. - С. 36-40.
Князева А.Г., Травицкий Н. // Изв. вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 8. - С. 175-182.
Барзыкин В.В. // Техника машиностроения. - 2003. - № 1. - С. 44-52.
Кузьменко Д.Н., Устинов А.И., Косинцев С.Г., Петрушинец Л.В. // Автоматическая сварка. - 2014. - № 10. - С. 24-27.
Рогачев А.С., Григорян А.Э., Илларионова Е.В. и др. // ФГВ. - 2004. - T. 40. - № 2. - С. 45-51.
Ковалев О.Б., Фомин В.М. // ПМТФ. - 1997. - Т. 38. - № 1. - С. 58-64.
Лисовский А.Ф. // Физич. мезомех. - 2011. - Т. 14. - № 4. - С. 11-16.
Ovcharenko V.E., Boyangin E.N., Pshenichnikov A., and Krilova T.A. // Mater. Sci. Forum. Mater. and Proc. Technol. - 2017. - V. 906. - P. 95-100.
Bukrina N.V. and Knyazeva A.G. // High Temp. Mater. Processes. - 2020. - V. 24. - No. 1. - P. 65-79.
Букрина Н.В., Князева А.Г., Овчаренко В.Е. // Междисциплинарные проблемы аддитивных технологий: материалы III Всерос. науч. семинара с международным участием [Электрон. текстовые дан.]; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018. - С. 3-9.
Мержанов А.Г. Теория безгазового горения / Препринт. - Черноголовка, 1973. - 26 c.
Букрина Н.В., Князева А.Г. // Изв. вузов. Физика. - 2020. - Т. 63. - № 7. - С. 52-58.
Григорьев И.С., Мейлихов Е.З. Физические величины: справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1231 с.
Tichá G., Pabst W., and Smith D.S. // J. Mater. Sci. - 2005. - V. 40. - No. 18. - P. 5045-5047.
Knyazeva A.G. and Kryukova O.N. // Appl. Solid-State Chem. - 2019. - No. 1. - P. 32-44.
Bakinovskii A., Knyazeva A.G., Krinitcyn M.G., et al. // Int. J. Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 2019. - V. 28. - No. 4. - P. 245-255.
Bukrina N. and Knyazeva A. // Int. J. Heat Mass Transfer. - 2020. - V. 152. - P. 119553.
