МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ

Виконано комп’ютерне моделювання електронагріву та ущільнення матеріалів на основі карбіду бору при їх спіканні в апараті високого тиску (АВТ) за температури 2073 K і тиску 2500 МПа. Використано модель Скорохода–Олевського–Штерна ущільнення пористих матеріалів з урахуванням кінетики росту зерен в пр...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Дутка, Василь, Майстренко, Анатолій, Боримський, Олександр, Кулич, Віталій, Васильчук, Олександр, Старик, Сергій, Косенчук, Тамара
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025
Теми:
Онлайн доступ:http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/420
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Tooling materials science

Репозитарії

Tooling materials science
id oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-420
record_format ojs
spelling oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-4202025-08-13T12:10:12Z МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ MODELING OF ELECTRICAL HEATING AND DENSIFICATION OF BORON CARBIDE-BASED MATERIALS DURING SINTERING IN A HIGH PRESSURE APPARATUS Дутка, Василь Майстренко, Анатолій Боримський, Олександр Кулич, Віталій Васильчук, Олександр Старик, Сергій Косенчук, Тамара boron carbide, sintering in a high-pressure apparatus, electrical heating, densification, grain growth, modeling карбід бору, спікання в апараті високого тиску, електронагрів, ущільнення, ріст зерна, моделювання Виконано комп’ютерне моделювання електронагріву та ущільнення матеріалів на основі карбіду бору при їх спіканні в апараті високого тиску (АВТ) за температури 2073 K і тиску 2500 МПа. Використано модель Скорохода–Олевського–Штерна ущільнення пористих матеріалів з урахуванням кінетики росту зерен в процесі спікання. Моделювання виконано методом скінченних елементів. Встановлено, що перепад температури в зразку зберігається майже постійним протягом всього процесу витримки при температурі спікання. Показано, що тривалість процесу ущільнення всього зразка при спіканні в АВТ в 10 разів менша порівняно із тривалістю ущільнення при високошвидкісному спіканні і в кілька десятків разів менша, ніж при SPS-процесі. Показано також, що ріст зерна зразка протягом процесу спікання в АВТ є незначним. На стадії нагріву і витримки неоднорідність температурного поля впливає на неоднорідність розподілу розмірів зерен; неоднорідність розподілу розмірів зерен зростає із плином часу витримки. Результати моделювання росту розмірів зерен корелюють із результатами лабораторних експериментів. Computer modeling of electric heating and densification of boron carbide based materials during sintering in a high-pressure apparatus (HPA) at a temperature of 2073 K and a pressure of 2500 MPa was performed. The Skorokhod–Olevskyi–Stern model of compaction of porous materials was used, taking into account the kinetics of grain growth during sintering. Modeling was performed using the finite element method. It was established that the temperature drop in the sample remains almost constant during the holding at the sintering temperature. It is shown that the duration of the compaction process of the entire sample during sintering in HPA is 10 times shorter compared to the duration of compaction during high-speed sintering and several tens of times shorter than during the SPS process. It is also shown that the grain growth of the sample during the sintering process in HPA is insignificant. At the stage of heating and holding, the inhomogeneity of the temperature field affects the inhomogeneity of the size distribution of the sample grains; the inhomogeneity of the distribution of grain sizes increases with the holding increasing.The results of grain size growth modeling correlate with the results of laboratory experiments. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025-04-18 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/420 Інструментальне матеріалознавство; Том 27 № 1 (2024): Інструментальне матеріалознавство; 275-285 Инструментальное материаловедение; Том 27 № 1 (2024): Інструментальне матеріалознавство; 275-285 Tooling materials science; Vol 27 No 1 (2024): Tooling materials science; 275-285 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/420/347 Авторське право (c) 2024 Інструментальне матеріалознавство
institution Tooling materials science
baseUrl_str
datestamp_date 2025-08-13T12:10:12Z
collection OJS
language Ukrainian
topic карбід бору
спікання в апараті високого тиску
електронагрів
ущільнення
ріст зерна
моделювання
spellingShingle карбід бору
спікання в апараті високого тиску
електронагрів
ущільнення
ріст зерна
моделювання
Дутка, Василь
Майстренко, Анатолій
Боримський, Олександр
Кулич, Віталій
Васильчук, Олександр
Старик, Сергій
Косенчук, Тамара
МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
topic_facet boron carbide
sintering in a high-pressure apparatus
electrical heating
densification
grain growth
modeling
карбід бору
спікання в апараті високого тиску
електронагрів
ущільнення
ріст зерна
моделювання
format Article
author Дутка, Василь
Майстренко, Анатолій
Боримський, Олександр
Кулич, Віталій
Васильчук, Олександр
Старик, Сергій
Косенчук, Тамара
author_facet Дутка, Василь
Майстренко, Анатолій
Боримський, Олександр
Кулич, Віталій
Васильчук, Олександр
Старик, Сергій
Косенчук, Тамара
author_sort Дутка, Василь
title МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_short МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_full МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_fullStr МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_full_unstemmed МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОНАГРІВУ ТА УЩІЛЬНЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ БОРУ ПРИ СПІКАННІ В АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_sort моделювання електронагріву та ущільнення матеріалів на основі карбіду бору при спіканні в апараті високого тиску
title_alt MODELING OF ELECTRICAL HEATING AND DENSIFICATION OF BORON CARBIDE-BASED MATERIALS DURING SINTERING IN A HIGH PRESSURE APPARATUS
description Виконано комп’ютерне моделювання електронагріву та ущільнення матеріалів на основі карбіду бору при їх спіканні в апараті високого тиску (АВТ) за температури 2073 K і тиску 2500 МПа. Використано модель Скорохода–Олевського–Штерна ущільнення пористих матеріалів з урахуванням кінетики росту зерен в процесі спікання. Моделювання виконано методом скінченних елементів. Встановлено, що перепад температури в зразку зберігається майже постійним протягом всього процесу витримки при температурі спікання. Показано, що тривалість процесу ущільнення всього зразка при спіканні в АВТ в 10 разів менша порівняно із тривалістю ущільнення при високошвидкісному спіканні і в кілька десятків разів менша, ніж при SPS-процесі. Показано також, що ріст зерна зразка протягом процесу спікання в АВТ є незначним. На стадії нагріву і витримки неоднорідність температурного поля впливає на неоднорідність розподілу розмірів зерен; неоднорідність розподілу розмірів зерен зростає із плином часу витримки. Результати моделювання росту розмірів зерен корелюють із результатами лабораторних експериментів.
publisher Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
publishDate 2025
url http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/420
work_keys_str_mv AT dutkavasilʹ modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT majstrenkoanatolíj modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT borimsʹkijoleksandr modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT kuličvítalíj modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT vasilʹčukoleksandr modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT stariksergíj modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT kosenčuktamara modelûvannâelektronagrívutauŝílʹnennâmateríalívnaosnovíkarbíduboruprispíkannívaparatívisokogotisku
AT dutkavasilʹ modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT majstrenkoanatolíj modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT borimsʹkijoleksandr modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT kuličvítalíj modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT vasilʹčukoleksandr modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT stariksergíj modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
AT kosenčuktamara modelingofelectricalheatinganddensificationofboroncarbidebasedmaterialsduringsinteringinahighpressureapparatus
first_indexed 2025-09-24T17:42:15Z
last_indexed 2025-09-24T17:42:15Z
_version_ 1851774508420038656