Abstract
The effect of ultrasound oscillations (USO) on the heat transfer conditions between a specimen and environment is examined using a specially developed experimental facility. The influence of the USO amplitude on the combustion temperature and velocity as well as on the phase composition and crystal lattice parameters of the synthesized compounds is studied for the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in Ti–С(Si,B) systems. The heat transfer coefficient on the surface of a specimen during its oscillations with an ultrasound frequency is assessed. Possible mechanisms of the effect of USO on the SHS process are considered. It is demonstrated that a decrease in the SHS temperature is connected with cooling the specimen due to forced convection of a surrounding gas, while a change in a phase composition of the synthesized material and the crystallographic parameters of the phases occurs due to changes in the conditions of high-temperature heterogeneous interactions in the SHS wave.
Highlights
The influence of the ultrasound oscillations (USO) amplitude on the combustion temperature and velocity as well as on the phase composition and crystal lattice parameters of the synthesized compounds is studied for the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in Ti–С(Si,B) systems
It is demonstrated that a decrease in the SHS temperature is connected with cooling the specimen due to forced convection of a surrounding gas, while a change in a phase composition of the synthesized material and the crystallographic parameters of the phases occurs due to changes in the conditions of high-temperature heterogeneous interactions in the SHS wave
рентгенофазового анализа (РФА) показал, что наложение УЗК на процесс синтеза силицидов титана во всей области составов приводит к изменению профилей дифракционных спектров и смещению центров тяжести пиков, причем этот эффект становится более выраженным с увеличением амплитуды ультразвуковых колебаний ξ и проявляется по-разному в шихте различного исходного состава
Summary
Экспериментальное исследование взаимодействия УЗК с негорящими исходными образцами исследуемых систем проводили методом термографического анализа [10] исходных смесей при варьировании соотношения компонентов, амплитуды УЗК и степени теплоизоляции образцов от окружающей газовой среды (аргона) при рабочем давлении 10 атм. Такие характеристики волны СВС, как скорость и температура горения зависят от начальной температуры шихты и условий теплообмена с окружающей средой. 1. Смесь Ti-βC: а – температура разогрева образцов с различным соотношением компонентов β при разных амплитудах УЗК ξ: ♦, ▲ – β = 1,0, ξ = 21 мкм; ■, – β = 0,6, ξ = 3 мкм; пунктирная линия – без теплоизоляции, сплошная линия – с теплоизоляцией; b – зависимость коэффициента теплоотдачи α от амплитуды УЗК ξ: ▲ – β = 0,6; ○ − β = 1,0;. Коэффициент теплообмена α на боковой поверхности цилиндрического образца можно оценить, сравнивая скорость разогрева исходного образца, ∂T0 / ∂t, под воздействием УЗК в условиях свободной конвекции (без теплоизоляции) и в квазиадиабатических условиях (когда образец теплоизолирован от окружающей среды). Q − αA(T0(ni) − T 0 ), где q – мощность тепловыделения из-за диссипации энергии УЗК; A – площадь боковой поверхности; V – объем; cp – теплоемкость; T 0 – температура окружающего газа; ρ – плотность
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
