Расчет технологических параметров процесса спиннингования на основе изучения физико-химических свойств аморфизирующихся расплавов

• Автор: Аникин, Денис Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Технологические особенности процесса получения аморфной ленты и
физико-химические свойства аморфизирующихся расплавов
1.2. Теплофизический подход к описанию процесса формирования
аморфной ленты
1.3. Гидродинамический подход к описанию процесса формирования
аморфной ленты
2. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ АМОРФНОЙ ЛЕНТЫ
2.1. Расчет формы жидкой зоны в подсопельной области
2.2. Расчет положения фронта затвердевания расплава
2.3. Динамика формирования ленты в подсопельной области
3. ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСПЛАВОВ
3.1. Методика измерения плотности расплавов
3.2. Методика измерения поверхностного натяжения расплавов
3.3. Методика измерение вязкости расплавов
4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ДЛЯ СИСТЕМЫ Ее-ЬГР-В
4.1. Зависимость толщины ленты и средней температуры под соплом от
времени
4.2. Зависимость времени выхода на стационарный режим от
технологических параметров и физических свойств
4.3. Зависимость толщины ленты от технологических параметров и
физических свойств
4.4. Зависимость формы жидкой зоны в подсопельной области от
технологических параметров и физических свойств
5. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
АМОРФНОЙ ЛЕНТЫ ЗАДАННОЙ ТОЛЩИНЫ

выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Получение амфорных материалов уже давно вышло за рамки лабораторных исследований и мелкосерийного производства. Эти материалы нового поколения находят все более широкое применение в различных областях современной техники. Наибольший эффект дало использование лент амфорных сплавов в качестве сердечников трансформаторов и источников вторичного питания. Благодаря уникальным электрическим, магнитным, механическим свойствам они стали незаменимы в современной радиоэлектронике.
Быстрозакаленные сплавы на основе Ni, А1 являются основой для создания легких, особо прочных конструкционных материалов. Широко используются амфорные и мелкокристаллические ленты в качестве высокотемпературных припоев для различных ответственных соединений. Очень перспективно применение быстрозакаленных материалов как катализаторов в химической промышленности. В последнее время методы получения быстрозакаленных лент даже рассматриваются как наиболее быстрый и эффективный путь получения листового продукта, минующий традиционные стадии металлургического передела.
В настоящее время в промышленности применяются 4 метода закалки расплава, позволяющие в различных своих модификациях получать ленты определенной ширины.
1. Chill-block melt spinning (СВМБ)-закалка цилиндрической струи расплава на быстровращающемся диске.
2. Planar flow casting (РРС)-метод закалки плоской струи.
3. Twin-roll casting (ТЕ1С)-двухвалковый метод закалки.
4. Melt drag (МБ)-метод экстракции расплава.
На практике часто применяются различные усовершенствования, позволяющие объединять достоинства различных методов. При закалке
в виде Ух=сх + /(уУу=-су (2.1.2), где с- константа. Такой вид поля скоростей обосновывается следующим образом. Без учета функции /(у) линии тока для поля скоростей (2.1.2) представляют собой гиперболы, что описывает раскрытие потока расплава под соплом. Функция /(у) учитывает влияние вязких сил на скорость, которые в основном зависят от расстояния до барабана холодильника. Очевидно, что решение в виде (2.1.2) не удовлетворяет реальным граничным условиям для скорости Ух на поверхности барабана-холодильника. Тем не менее, поскольку величина сх для типичных условий разливки на порядок меньше чем Уд, то, положив /(о)=Рд (2.1.3), можно считать, что реальное граничное условие на поверхности барабана-холодильника удовлетворяется с достаточной степенью точности.
Подставив (2.1.2) в уравнения из (2.1.1) получим, что уравнение неразрывности удовлетворяется для любой функции /(у), а уравнения движения выглядят как:
(сх + /)с-су/' = -~~- + о/" р ох
2 1 Ф
с у- £-

I V
Константа с находится из граничного условия: Ууу_н = -У, = -су, т.е. с=-~^-

Из второго уравнения следует, что р = —--у2 р + с0(х), где с0(х) -произвольная дифференцируемая функция. Подставив выражение для
давления в первое уравнение, получим: и/" + су/'-с/ =с2х+~с0 (х). Левая

часть этого уравнения зависит только от у, а правая часть зависит только от х, из чего следует, что обе части равны константе с2: и/" + су/'-с/ = сг (2.1.4), с0(х) = с2рх-рс2х2 /2 +съ. Уравнение (2.1.4) допускает аналитическое решение.