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...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| 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 |