- Код статьи
- 10.31857/S0040357123010141-1
- DOI
- 10.31857/S0040357123010141
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 57 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 117-124
- Аннотация
- В настоящей работе проведен теоретический анализ процесса одностороннего холодного прессования в условиях внешнего трения порошковых композиционных полимерных материалов на основе фторопласта с малыми добавками, такими, как диоксид кремния SiO2, каолинит Al4[Si4O10](OH)8, углеродные нанотрубки, углеволокно (менее 5%). Получены аналитические решения в виде формул, позволяющие проанализировать влияние на процесс уплотнения материалов приложенного давления, коэффициента внешнего трения, геометрических размеров прессовок, свойства материала и его пористость. На основе упрощенной системы исходных уравнений с использованием лагранжевых переменных и усреднения по радиусу проведены численные расчеты развития разноплотности по объему материала в зависимости от времени, обусловленные различной скоростью уплотнения нижних и верхних слоев. Установлены новые наглядные представления о кинетике уплотнения порошковых материалов на основе фторопласта, выявлены качественные особенности различных стадий развития разноплотности, Найдены ответы на практически важные вопросы, связанные с экспериментальным определением времени процесса прессования для получений качественной заготовки.
- Ключевые слова
- фторполимер холодное прессование разноплотность лагранжевы координаты трение
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 6
Библиография
- 1. Stolin A.M., Bazhin P.M. Manufacture of Multipurpose Composite and Ceramic Materials in the Combustion Regime and High-temperature Deformation (SHS Extrusion) // Theor. Found. Chem. Eng. 2014. V. 48. № 6. P. 751. [Столин А.М., Бажин П.М. Получение изделий многофункционального назначения из композитных и керамических материалов в режиме горения и высокотемпературного деформирования (СВС-экструзия) // Теорет. основы хим. технологии. 2014. Т. 48. № 6. С. 603]
- 2. Бережной А.С. О зависимости между давлением прессования и пористостью необожженных огнеупорных изделий // Огнеупоры. 1947. № 3. С. 124–130.
- 3. Покровский Г.И. Исследования по физике грунтов / Изд. Института ВОДГЕО, Гл. ред. строительной литературы. М.–Л.: 1937.
- 4. Bal’shin M.Y. Novel principles of calculation and analysis of powder compression // Sov. Powder Metall. Met. Ceram. 1965. V. 4. № 12. P. 975.
- 5. Френкель Я.И. Вязкое течение в кристаллических телах. М.: Физматгиз, 1958. Т. 2.
- 6. Mackenzie J.K., Shuttworth P.A. Phenomenological theory sintering. Proc. Phys.Soc. B. 1949. 62. № 12. P. 833.
- 7. Скороход В.В. Реологические основы спекания. Киев: Наукова думка, 1972.
- 8. Штерн М.Б., Сердюк Г.Г., Максименко Л.А., Трухан Ю.В., Шуляков Ю.М. Феноменологические теории прессования порошков. Киев: Наукова думка, 1982.
- 9. Бальшин М.Б. Порошковое металловедение. М.: Металлургиздат, 1943.
- 10. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. М.: Металлургия, 1969.
- 11. Скотников М.В, Чулков В.Н., Прилепкин В.Н. Джангирян В.Г. Распределение напряжений и скоростей при уплотнении вязких тел в замкнутых объемах // Порошковая металлургия. 1984. № 6. С. 21.
- 12. Горохов В.М., Дорошкевич Е.А., Звонарев В.Н., Рябов И.Н. Напряженно-деформированное состояние пористой заготовки при горячем прессовании и свободной осадке с учетом внешнего трения. Математическое моделирование процессов // Порошковая металлургия. 1987. № 1. С. 34.
- 13. Parshin D.A., Stel’makh L.S., Stolin A.M. Mathematical Modeling of Solid-Phase Plunger Extrusion with Two-Stage Compression of Composite Materials // Theor. Found. Chem. Eng. 2015. V. 49. № 3. P. 344. [Паршин Д.А., Стельмах Л.С., Столин А.М. Математическое моделирование твердофазной плунжерной экструзии с двухступенчатым обжатием композитных материалов // Теорет. основы хим. технологии. 2015. Т. 49. № 3. С. 361.]
- 14. Бучацкий Л.М., Столин А.М., Худяев С.И. Распределение плотности в пористом теле при горячем одностороннем прессовании // Порошковая металлургия. 1987. № 12. С. 9.
- 15. Столин А.М., Стельмах Л.С., Стельмах Э.В. Высокотемпературное прессование порошкового материала в условиях внешнего трения // Композиты и наноструктуры. 2017. Т. 3,4. № 35–36. С. 156–161.
- 16. Столин А.М., Стельмах Л.С., Паршин Д.А., Стельмах Э.В. Высокотемпературное прессование порошкового материала в условиях внешнего трения // НАУКА СОВРЕМЕННОСТИ. Сборник материалов международной научной конференции. Москва, 2015. С. 154.
- 17. Stolin A.M., Stel’makh L.S., Karpov S.V., Alymov M.I. External friction in SHS compaction // Dokl. Chem. 2019. V. 487. № 2. P. 235.
- 18. Korachkin D., Gethin D., Lewis R., Tweed J. Friction measurement and lubrication in unloading and ejection stages in powder pressing cycle. // Powder Metall. 2008. V. 51. № 1. P. 14.
- 19. Canta T., Frunza D. Friction-assisted pressing of PM components // J. Mater. Process. Technol. 2003. V. 143, 144. № 1. P. 645.
- 20. Sinka I., Cunningham J., Zavaliangos A. The effect of wall friction in the compaction of pharmaceutical tablets with curved faces: a validation study of the Drucker–Prager Cap model // Powder Technol. 2003. V. 133. № 1, 3. P. 33.
- 21. Stolin A.M., Stelmakh L.S. Features of compaction kinetics for powder materials under nonisothermal conditions. Part 1. Compaction kinetics in regular and fiber regimes // Powder Metall. Met. Ceram. 2001. V. 40. № 11, 12. P. 556.
- 22. Stolin A.M., Stel′makh L.S., Karpov S.V. High-temperature indirect compaction of powder materials with active action of an external friction force // J. Eng. Phys. Thermophys. 2020. V. 93. № 2. P. 317.
- 23. Luo J., Stevens R., Ren Y. Constrained sintering of a sphere with radial density gradient: Viscous model // Metall. Mater. Trans. B. 1998. V. 29. № 3. P. 673.
- 24. Karpov S.V., Stelmakh L.S., Alymov M., Stolin A.M. Wave mode of compaction of powder materials by unilateral pressing under dry friction // Dokl. Chem. 2020. V. 491. № 1. P. 54.
- 25. Stolin A.M., Stel’makh L.S. Mathematical Modeling of SHS-compaction/ Extrusion: An Autoreview // J. SHS. 2008. V. 13. № 1. P. 53.
- 26. Рыбин Ю.И., Цеменко В.Н., Александров А.Э. Математическая модель уплотнения порошковых металлических материалов // Металлообработка. 2004. № 6. P. 45.
- 27. Berezin I.M., Nesterenko A.V., Zalazinskii A.G. Identification of the modified Drucker–Prager yield condition and modelling of compaction of the plasticized titanium feedstock // Russian J. Non-Ferrous metals. 2017. V. 58. № 3. P. 297.
- 28. Cedergren J., Sørensen N.J., Melin S. Numerical investigation of powder compaction of gear wheels // Int. J. Solids Struct. 2003. V. 40. № 19. P. 4989.
- 29. Столин А.М., Стельмах Л.С., Карпов С.В., Алымов М.И. Внешнее трение в процессе СВС-компактирования // ДАН, Химическая технология. 2019. Т. 487. № 6. С. 636.
- 30. Карпов С.В, Стельмах Л.С., Столин А.М. Математическое моделирование одностороннего прессования порошковых материалов в условиях сухого трения // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. № 4. С. 22–32.
