Об уравнениях состояния порошковой системы на заключительной стадии жидкофазного спекания

Abstract

Приведены уравнения состояния беспористой порошковой смеси на заключительной стадии еежидкофазного спекания. Соответствующая жидкотвердая среда рассматривается как двухпараметрическая термодинамическая система. Свободная энергия системы зависит от среднего размера зерен твердой фазы и ее смежности, объемной концентрации жидкой фазы, плотности фаз и избытка свободной энергии на межзеренных и на межфазных поверхностях раздела. Принимается во внимание зависимость двугранного угла от содержания жидкости и рост зерен в процессе спекания. Термодинамическое давление зависит более чем от десяти параметров. Главным механизмом течения среды предполагается скольжение по границам зерен твердой фазы.

Наведено рiвняння стану безпористої порошкової сумiшi на заключнiй стадiї її рiдкофазного спiкання. Вiдповiдне рiдкотверде середовище розглядається як двопараметрична термодинамiчна система. Вiльна енергiя системи залежить вiд середнього розмiру зерен твердої фази та її сумiжностi, об’ємної концентрацiї рiдкої фази, густини фаз i надлишку вiльної енергiї та мiжзеренних i мiжфазних поверхнях роздiлу. Береться до уваги залежнiсть двогранного кута вiд вмiсту рiдини та рiст зерен у процесi спiкання. Термодинамiчний тиск залежить бiльше нiж вiд десяти параметрiв. Головним механiзмом деформацiї порошкової системи вважається ковзання по границях зерен твердої фази.

To study the evolution of the microstructure and the shape distortion of a powder compact during the isothermal stage of liquid phase sintering, the constitutive equations have been developed. The liquid/solid medium is considered as a two-parameter thermodynamic system. The free energy of the system depends on the mean grain size of the solid skeleton and its contiguity, liquid volume fraction, phase densities, and excess free energies of liquid/solid and solid/solid interfaces. The dependence of the dihedral angle on the liquid content and the growth of grains during the liquid phase sintering are considered. The thermodynamic pressure depends on more than ten parameters. The grain boundary sliding is assumed as the main mechanism of the medium flow.