%34تخفیف

دانلود پروژه: شبيه سازي سينتيک ريزساختاري در سنتز خود احتراقي آلومينايد نيکل

تعداد 115صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد

رشته مهندسی مواد و متالوژی گرايش شناسايی و انتخاب مواد فلزی

شبيه سازي سينتيک ريزساختاري در سنتز خود احتراقي آلومينايد نيکل

چکيده

در اين پژوهش مدل‏سازي فرآيند سنتز احتراقي آلومينايد نيکل در رويکردي جديد به روش ميدان فازي انجام شده و شبيه‏سازي فرآيند به صورت يک‏بعدي و دو‏بعدي مورد مطالعه قرار گرفته است. در شبيه‏سازي يک‏بعدي, ميکروسينتيک انجام فرآيند بر اساس مطالعات تغييرات متغيرهاي ميدان فاز, ترکيب شيميايي, دما و نظم شيميايي بدست آمده است. بررسي فصل مشترک جامد- جامد و جامد- مذاب در شبيه‏سازي يک‏بعدي نشان داد که مکانيزم تشکيل محصول در فرآيند سنتز احتراقي آلومينايد نيکل, مکانيزم جامد- جامد- مذاب است. شبيه سازي دو‏بعدي فرآيند سنتز احتراقي در دو مد سنتز احتراقي همزمان و خودپيشرونده انجام شده است. پيشروي موج واکنش در سنتز احتراقي خودپيشرونده بر اساس تغييرات متغير ميدان دما در شبيه‏سازي دو بعدي نشان داده شده و چگونگي تغييرات متغيرهاي ميدان فاز, ترکيب و نظم شيميايي در جبهه موج واکنش ارائه شده است. بررسي پارامترهاي فيزيکي مثل اندازه دانه نيکل و پارامترهاي سينتيکي نفود و ضريب سينتيک منظم شدن نشان مي‏دهد که سينتيک انجام واکنش در فرآيند سنتز احتراقي به شدت به پارامترهاي فوق وابسته است.

واژگان کليدي: سنتز احتراقي, شبيه سازي , روش مدل‏سازي ميدان فازي, آلومينايد نيکل, مکانيزم واکنش, سينتيک ريزساختار.

فهرست مطالب

فهرست مطالب. 1

فهرست شکل ها. ث‌

فهرست جدول ها. ح‌

فصل 1 : مقدمه. 1

1-1 مقدمه.. 1

فصل2 : مروري بر منابع مطالعاتي.. 5

2-1 مقدمه.. 5

2-2 ترکيبات بين‏فلزي در نمودار دوتايي Al و Ni 5

2-2-1 آلومينايد نيکل.. 6

2-2-2 روش هاي سنتز آلومينايد نيکل.. 7

2-3 سنتز احتراقي.. 7

2-3-1 ويژگي هاي کلي سنتزهاي احتراقي.. 8

2-3-2 انواع روش هاي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.. 10

2-3-3 سنتز احتراقي خود پيشرونده.. 10

2-3-3-1 مکانيزم انتشار موج در سنتز احتراقي خود پيشرونده   10

2-3-4 سنتز احتراقي به روش انفجار حرارتي يا احتراق همزمان   15

2-3-5 پارامترهاي سنتز حتراقي.. 16

2-3-6 مطالعه ماکرو سينتيک ساختار در سنتز احتراقي.. 19

2-3-7 روش هاي آزمايشگاهي مطالعه ماکرو سينتيک ساختار در سنتز احتراقي.. 19

2-3-8 شبيه‏سازي سينتيک ماکروساختار درسنتز خود احتراقي   20

2-4 مطالعه مکانيزم واکنش آلومينايد نيکل بر اساس روش هاي مطالعه مستقيم.. 22

2-4-1 مکانيزم واکنش بر اساس ذوب هر دو جزء Ni و Al 22

2-4-2 مکانيزم واکنش بر اساس ذوب Al به عنوان اولين مذاب ايجاد شده   23

2-4-3 مکانيزم واکنش بر اساس ذوب يوتکتيک غني از Al به عنوان اولين مذاب تشکيل شده:.. 26

2-5 مطالعات انجام شده در زمينه مدل سازي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.. 27

2-5-1 مدل سازي فرآيند سنتز احتراقي خودپيشرونده آلومينايد نيکل (SHS) 28

2-5-1-1 شبيه‏سازي موج واکنش در فرآيند سنتز احتراقي آلومينايد نيکل   31

2-5-2 مدل سازي فرآيند سنتز احتراقي همزمان آلومينايد نيکل (TE) 32

2-6 روش ميدان فازي.. 33

2-6-1 استفاده از روش ميدان فازي براي شبيه‏سازي ريزساختار   35

2-6-2 مدل سازي به روش ميدان فازي.. 36

2-6-3 مدل سازي به روش ميدان فازي با رهيافت ترموديناميکي   37

فصل3 : روش تحقيق. 42

3-1 مقدمه.. 42

3-2 مدل ميدان فازي براي شبيه‏سازي فرآيند سنتز احتراقي   42

3-2-1 ميدان فاز.. 44

3-2-2 ميدان دما.. 45

3-2-3 ميدان هاي ترکيب.. 46

3-2-4 مدل ترموديناميکي.. 51

3-3 معرفي نرم افزار PhasePot 53

3-4 پارامترهاي استفاده شده در شبيه‏سازي سنتز احتراقي.. 58

3-4-1 فرضيات انجام شده براي شبيه‏سازي سنتز احتراقي.. 60

3-4-2 شبيه يک‏بعدي فرآيند سنتز احتراقي آلومينايد نيکل   61

3-4-3 شبيه‏سازي دو‏بعدي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.. 61

3-4-4 مطالعه پارامترهاي موثر بر فرآيند.. 62

فصل4 : نتايج و بحث. 63

4-1 مقدمه.. 63

4-2 شبيه‏سازي يک‏بعدي فرآيند سنتز احتراقي.. 63

4-2-1 شبيه‏سازي فرآيند سنتز احتراقي همزمان.. 63

4-2-2 پروفيل دمايي در احتراق همزمان.. 69

4-3 شبيه‏سازي دو‏بعدي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.. 71

4-3-1 شبيه‏سازي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل بر اساس احتراق همزمان   74

4-3-1-1 تاثير توزيع اندازه ذرات بر سنتز احتراق همزمان   77

4-3-1-2 تحولات ريزساختاري در سنتز احتراقي همزمان.. 79

4-3-2 شبيه‏سازي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل بر اساس مد خود پيشرونده   80

4-3-2-1 تاثير توزيع اندازه ذرات بر رفتار سنتز احتراقي   81

4-3-2-2 مکانيزم و شکل انتشار موج واکنش در سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.. 84

4-4 بررسي پارامتر هاي موثر بر فرآيند.. 90

4-4-1 نفوذ.. 90

4-4-2 ضريب سينتيکي منظم شدن.. 93

فصل5 : نتيجه گيري. 95

مراجع. ش‌ش‌ش‌ش‌

فهرست شکل ها

فصل2: مروري بر منابع مطالعاتي

‏2‑1. نمودار دوتايي آلومينيم و نيکل… 6

‏2‑2. مکانيزم انتشار موج واکنش در فرآيند SHS [5]… 15

‏2‑3. مقايسه تغييرات انتالپي بر حسب دما براي دو روش خود پيشرونده و احتراق همزمان[1]… 17

‏2‑4. مراحل سه گانه مکانيزم واکنش در سنتز احتراقي به روش احتراق همزمان[10].   25

‏2‑5. مکانيزم ارائه شده براي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل توسط Tingaud و همکارانش [13]… 25

‏2‑6. مکانيزم واکنش سنتز احتراقي آلومينايد نيکل ارائه شده توسط Biswas و همکاران [9]… 26

‏2‑7. شماتيک مکانيزم پنج مرحله اي براي سينتيک شيميايي[11]… 29

‏2‑8. پروفيل دما- زمان فرآيند SHS براي تشکيل NiAl [11]… 30

‏2‑9. پروفيل دماي SHS آلومينايد نيکل [15]… 30

‏2‑10.مکانيزم انتشار موج در سنتز احتراقي خود پيشرونده چند لايه هاي نيکل و آلومينيم که رديف اول و دوم به ترتيب ئشان دهنده تغييرات دما, ترکيب و گرماي آزاد شده حين فرآيند است[16]… 31

‏2‑11.الف) تغييرات ضخامت لايه Al3Ni بر حسب دما در سرعت گرمايش هاي مختلف؛ ب) قطر ذرات نيکل واکنش نکرده بر حسب سرعت گرمايش [2]… 33

‏2‑12.قطر ذرات نيکل بر حسب زمان در کنار پروفيل دما-زمان فرآيند سنتز احتراقي همزمان[2]… 33

 فصل3: روش تحقيق

‏3‑1. شماتيک فصل مشترک جامد و مذاب مفروض در اين مدل.. 43

‏3‑2. نمايي از پنجره هاي مختلف و خروجي ميدان هاي دما, فاز, ترکيب و نظم شيميايي نرم افزار PhasePot براي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.   54

‏3‑3. فلوچارت ترتيب محاسبه متغيرهاي  ميدان فاز در PhasePot 56

‏3‑4. نمونه‏اي از منحني‏هاي خروجي نرم افزار در شبيه‏سازي سنتز احتراقي .   57

‏3‑5. نمودار دوتايي Ni-Al محاسبه شده در اين پژوهش 60

‏3‑6. شماتيک مدل يک‏بعدي شبيه‏سازي شده براي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.   61

‏3‑7. شماتيک توزيع ذرات نيکل و آلومينيم در مدل دو‏بعدي.. 62

فصل 4: نتايج و بحث

‏4‑1 .شبيه‏سازي يک‏بعدي سنتز احتراقي آلومينايد نيکل و مطالعه فصل مشترک جامد- مذاب.. 65

‏4‑2 .نمودار تغييرات فاز در مدل يک‏بعدي سنتز احتراقي آلومينايد.   68

‏4‑3. سينتيک فاز شبيه‏سازي شده در بخش کوچکي از جبهه موج SHS [11].   68

‏4‑4. پروفيل دما-زمان اندازه گيري شده در سنتز احتراقي آلومينايد نيکل [10]… 71

‏4‑5. پروفيل دما- زمان شبيه‏سازي شده بر اساس مدل ميدان فازي در سنتز احتراقي همزمان.. 71

‏4‑6. نتايج شبيه‏سازي ذره نيکل جامد در درون آلومينيم مذاب.. 73

‏4‑7. تغييرات متغيرهاي ميدان ترکيب, نظم شيميايي و دما در زمان هاي مختلف.   76

‏4‑8. تاثير توزيع اندازه دانه نيکل بر سنتز احتراقي همزمان آلومينايد نيکل,   78

‏4‑9. نمونه اي از خروجي نرم افزار PhasePot براي متغيرهاي ميدان فاز, ترکيب, دما و نظم شيميايي… 80

‏4‑10. تاثير توزيع ذرات نيکل بر سرعت پيشروي موج واکنش در سنتز احتراقي خودپيشرونده آلومينايد نيکل… 82

‏4‑11. مقايسه جبهه موج شبيه‏سازي شده با تصوير ضبط شده از جبهه موج با روش ضبط ويدوئويي .. 85

‏4‑12. تغييرات ميدان دما, ترکيب فاز و نظم شيميايي در سنتز احتراقي خودپيشرونده NiAl.. 87

‏4‑13.بررسي تحولات جبهه موج واکنش در فرآيند سنتز احتراقي آلومينايد نيکل.   89

‏4‑14. اثر تغييرات D0 بر پروفيل دما-زمان در سنتز احتراقي… 91

‏4‑15. تغييرات دماي احتراق با ضريب نفوذ D0 .. 93

‏4‑16. اثر تغييرات k0 بر پروفيل دما-زمان در سنتز احتراقي.. 94

فهرست جدول ها

فصل2: مروري بر منابع مطالعاتي

‏2‑1. تاثير دماي آدياباتيک فرآيند سنتز احتراقي بر شکل انتشار جبهه موج [5]… 14

‏2‑2. دماي آدياباتيک و اشتعال ترکيبات بين‏فلزي سيستم [1].. 18

فصل3: روش تحقيق

‏3 ‑1. مقادير پار امترهاي ترموديناميکي استفاده شده براي تعريف رفتار سيستم دوتايي Ni-Al 59

‏3 ‑2. مقادير پار امترهاي سينتيکي استفاده شده براي شبيه‏سازي يک‏بعدي سنتز احتراقي NiAl 59

‏3 ‑3. مقادير پار امترهاي سينتيکي استفاده شده براي شبيه‏سازي دو‏بعدي سنتز احتراقي NiAl 59

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه: شبيه سازي سينتيک ريزساختاري در سنتز خود احتراقي آلومينايد نيکل”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo