ПРЯМЕ БАГАТОМАСШТАБНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДИФУЗІЙНОГО СПІКАННЯ КЕРАМІЧНИХ КОМПОЗИТІВ

Анотація

Запропоновано новий метод моделювання процесу спікання макроскопічно неоднорідних порошкових тіл. При моделюванні кожному макроскопічному елементу поставлено у відповідність репрезентативну комірку, що визначається на мезоскопічному структурному рівні частинок порошку. Моделювання здійснюється паралельно як на рівні репрезентативних комірок, так і на макроскопічному рівні. При цьому макроскопічні реологічні співвідношення не формулюються в аналітичній формі, а одержуються осередненням відповідних співвідношень для репрезентативних комірок. Такий підхід дозволяє збільшити кількість структурних параметрів, що використовуються в моделях спікання, і врахувати вплив на кінетику спікання окрім пористості таких параметрів, як розміри зерен, пор, параметри анізотропії матеріалу. Як приклад розглянуто вільне спікання керамічних матричних композитів, в яких розмір інертних вкраплень значно перевищує розміри частинок матричної фази. Встановлено, що збіг експериментальних і теоретичних результатів може бути одержаний, якщо припустити можливість розпушення порошку при зсувах вздовж міжзеренних поверхонь.