一个新颖的使用限制烧结确定粘性泊松比致密的材料外文翻译Word下载.docx
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各种各样的技巧,包括烧结锻造[10],和变化趋势,如热膨胀循环加载[11、12],[13]不连续烧结锻造和弯曲蠕变[14],已经被用来测量轴向粘度。
粘性泊松比一个更富有挑战性的工作参数来衡量,因为这要求较高的预报精度收缩率、密度的测量。
最近,同时高分辨率的测量的缩水在两个轴向速度和横向的方向报道。
例如,左丁晓萍。
[15]测量t在致密氧化铝通过不连续的热锻。
在t范围是0.2~65%的理论密度到0.45为96%,而在吻合很好Venkatachari模型和瑞吉[8]。
同样的,Salamone丁晓萍。
[16]液相烧结测量tY-X实烧结锻造下使用应用应力1和2帕。
一般t远程之间
0.26和0.35,从70%到90%的浓度分别为、,和价值Scherers吻合很好型[17],发展高穿透力眼镜如凝胶和硅预先形式烟尘。
Gillia[18]丁晓萍。
t实特征WC-Co
使用热膨胀循环荷载作用下,和一个视频引申仪器,发现t改变之间的0.1为75%在全密度分别为0.5和。
值得注意的是,在理论层面上上述模型[1],t是假定仅仅依靠密度。
在本文中,我们提出一种新颖的测量方法确定t。
该方法利用泊松烧结（19）和约束被看作是一种少得多复杂的方法相比烧结--锻造工艺测量。
约束是一个方法烧结完全抑制x-y（径向）收缩的烧结材料,以在两个非烧结烧结材料层,因此限制了干缩z（轴向）方向。
作为一个结果,没有必要为应用程序和控制的一个外部负载提供零平面收缩。
作为如下图所示,为零的情况下,外部载荷作用下,价值t的只取决于收缩的测量表现和约束的标本。
在这个工作中,我们证明了测量的t市面上买得到的基于玻璃低温共烧陶瓷系统（杜-杜邦磁带）951。
数据进行了比较,结果表明:
一些理论模型。
2。
推导粘滞泊松比
在这一节中,我们推导出t成线性方程粘性材料约束的情况下烧结。
以下是elastic-viscous推导的基础上类比[1]。
考虑刚性板块与介入线性粘性（各向同性）层。
运用牛顿法对粘滞层、应变率存在应力（直角座标）:
哪里是_e应变率、应力r、g是单轴吗粘度。
下标f是指自由烧结的特点案件。
为层状材料,当x-y收缩各向同性,但不等于z收缩,自由烧结的特点应变率相关
在凯西是各向异性的因素。
表1
关键假设的名单的推导中t
1烧结材料是线性粘滞,即应变率的变化应用应力呈线性约束应力不断通过厚度
2自由烧结速率、e_f,不受约束的压力径向收缩压抑的标本为零通过厚度
因为没有外部单轴载荷
对这些情况约束烧结
替代Eqs。
（五）、（六）到Eqs。
（1）和
（2）,我们得到的
（四）、（8）进入Eq。
（3）,我们得到的
重写（9）,我们得到的
对这些情况各向同性自由收缩（k=1）,Eq（10）。
减少到
从上决定t。
重要的一点是要确保表1的假设是准确的。
3。
实验过程
商用低温度联合烧结陶瓷材料,杜邦公司951GreenTape（杜邦公司微型电路材料,研究三角公园、NC）被使用。
这是一个铅硼硅玻璃系统与氧化铝填料粒子。
tapecast材料中取得的形式。
原片玻璃的厚度绿色布条是100年的激光束。
个人磁带铸是等静压层
（IL-4004层模型、太平洋Trinetics公司、圣马科斯,CA）和不对称的
氧化铝约束层。
交替录音带是在90年之前旋转纹理叠加过程中减少任何可能萎缩之间的差异（横向）x和y方向（铸造）引起的在磁带铸造微粒的取向过程。
这分层压力和温度24岁。
帕80C,分别。
充分的密度致密带cm33.12克/分。
约束层氧化铝分子筛名义上由磁带铸造直径0.5米氧化铝粉（A16SG,分支部门,匹斯堡,PA）分散甲苯与粘结剂（B77305,圣马科斯,福禄,CA）和修改器（圣马科斯,M1111、福禄,CA）球磨为72小时。
氧化铝磁带100±
15lm厚经过干燥。
厚度的低温共烧陶瓷层合磁带是1.12毫米。
然后,层压板挡住5·
5毫米大小不一样品。
测量了收缩行为使用通过热机械应力分析仪（岛津万能试验机,TMA-50,《京都议定书》,日本）与竖向荷载杆直径约3毫米。
粘合剂被加热到400C2C/分钟有住的1h。
样本,然后开枪峰值温度870C5C/分钟。
开枪后,主要以氧化铝约束层被移走,密度低温共烧陶瓷约束和无约束用阿基米德方法层。
这微观组织。
也烧结试样没有接触到任何一个炉测量工具比较与TMA测量。
基于数据的收缩,瞬时密度烧结试样的可计算任何时间
在条款或表达上（4）使用
（2）式。
哪里是绿qg密度和qs是被解雇的密度。
对于一个完全约束的标本
获得可靠的数据,这是很重要的,得到准确的价值观为绿色密度和径向应变约束的标本。
小试样尺寸,生坯密度的测定的维度方法很容易出错。
进一步的,因为TMA只测量轴向应变,径向应变,因此,各向异性因素尚不清楚。
我们用以下方法来确定绿色密度和各向异性的因素。
自从解雇密度压抑的试件和总轴向缩水了是正确的认识,生坯密度可以吗计算公式的情绪智商。
（12）。
自从两个表现和约束试件准备下相同的试验条件下,计算生坯密度是用来表现标本。
在此基础上的信息和数据在解雇密度
和自由收缩、各向异性的因素在完全无约束试件密度来确定使用
（2）式。
（13）。
与文学在协议上玻璃被挤压的余地越小[9,20]的基础上,假定是各向异性因素保持不变在烧结。
为了验证这种假设这个系统中,发射到中级的密度标本烧结温度量。
这些中级密度值是比较这些计算基于各向异性因素最终计算使用上面描述的方法。
好实测和计算匹配密度较高验证固定的假设各向异性吗因素。
进一步,为了确定这种材料是否被认为是粘性在烧结过程中,紧凑通过循环加载试验热膨胀[12]（初始应力60kPa,加载段1分钟,卸货的时期3和1分钟在550-740℃和740-870℃,分别）。
4。
结果和讨论
轴向株的无约束和约束绘出了低温共烧陶瓷样品烧结功能温度在图1。
总轴收缩全密度为21.65%和28.54%的无约束和约束标本,分别。
这价值观是基于至少3次单独的测试一个变异的线收缩小于0.5%表示好重现性。
值得注意的是自由收缩,测量使用TMA,高于一个了样品没有接触到任何发射测量工具一个炉（14%）。
这种差异是由于应用程序一个小负荷,TMA。
然而,由于负载相同条件下是应用于无约束和约束都标本的推导,不会改变。
利用上述方法的、绿色的密度的确定了低温共烧陶瓷层69.5%。
生坯密度较高相比文献报道[21]对于这种材料。
这是被认为是由于更高的压力和温度,24帕和80C,分别用于喷洒树脂这项工作比MPa和65年18摄氏度文献报道[21]。
图2中所见
温度（℃）
图1.Z应变与烧结温度的无约束约束的标本。
图2。
扫描电镜显微弯曲的边缘显示低温共烧陶瓷强化发射到870C5C/分钟。
约束层是没有意义的显示。
是轻微的曲率边缘的低温共烧陶瓷标本,是因为由于不均匀收缩的约束。
最大的缩水是在中间的平面和减少对氧化铝/低温共烧陶瓷的界面。
基于收缩的中间硬度飞机,测量从显微结构和初始样品尺寸5毫米,径向平均应变的压抑标本是1%。
这个命名收缩被偷了考虑到生坯密度的计算中。
情绪智商。
（10）是一个假设,推导零收缩在x-y平面。
收缩的边缘,然而,不会明显影响的计算方法t只要低温共烧陶瓷厚度相对较低对横向维度的样品。
对当前测量,表观比率是5-1。
很明显,我们希望使用更高的宽高比标本将进一步减少错误。
从（13）中k值为无约束在完全样本密度为3.95。
如前所述,这个值在假定是常数烧结。
这自由烧结瞬时密度数据和约束标本计算公式。
（12）是情商的构想图3中。
对于大多数的烧结周期、密度约束材料是低于无约束的材料。
不同的值均<
2%。
向最后的致密化过程中,约束的标本达到解雇密度相似的无约束的材料。
阿基米德密度数解雇中级烧结试
图3。
相对密度与烧结温度的约束和约束的标本。
测量密度的标本同时也列出打断了测试比较
样气温也显示在图3比较与计算数据。
的误差率在测量均<
良好的之间的协议密度的测量计算验证假设
稳定的各向异性的因素。
应变率获得了多项式拟合的作用吗应变数据和鉴别。
轴向应变率这两个样品相同的密度的压抑标本）,如图。
4、k等方法在Eq。
（10）来确定的
值得注意的是,标本,虽然在相同的密度、不同温度5-10C,因为约束标本表现滞后标本在致密化。
我们相信这个小的差异在温度可能不会导致任何被观察到的东西微结构之间的差异很大的限制和无约束的标本。
此外,由于约束恒定,该技术具有相同的限制吗热膨胀恒温加载试验认为在显微结构的变化、密度及萎缩各向异性[11、12]。
计算t曲线功能相对的密度和比理论模型[8,17个,22）在图5。
不同的泊松比为0.2574%的密度大约0.45为93%。
计算下面取得了否定性的价值观,74%浓度以上密度值93%给不切实际（>
0.5）。
烧结身体的行为像一个强劲的弹性材料的期间最后阶段的早期和烧结,当应变
利率低（<
105s1）。
这种行为被确认由图6,反映了一个无约束应变的响应样品在循环载荷测量。
图4。
Z应变率与相对密度的无约束约束的标本
图5。
计算值和理论值的比较粘性泊松比与相对密度
图6。
Z应变与烧结温度为一个无约束杜邦公司951年循环荷载下样本磁带（初始化装载60kPa）显示一个粘弹性行为。
阴影区域表示主要为粘滞的反应。
图7.放松的时间与相对密度基于应变响应图6。
阴影区域显示一个强劲的粘性反应
放松时间麦克斯韦元素,它包括一个弹簧和缓冲器串联,定义为比例
粘度对弹性模量（或应变对应变率）,基于应变计算数据在图6。
如图所示
在图7点,弛豫时间比较高60年代,在受载期的最后阶段的早期和烧结,
因此指出材料主要是有弹性。
因此,t推导不适用于该政权。
另一方面,在中期阶段烧结,弹性应变微不足道,经常低于检测设备的限制,导致低松弛时代。
在94%浓度,弛豫时间是20多岁。
因此,在中间的致密化的政权,什么时候应变率很高,t数据被视为相当可靠。
图5中,有合理的协定实验数据与模型的tVenkatachari和瑞吉[8]和[17]舍雷尔
5。
应用的方法
为了方便起见,我们拟订一个循序渐进的过程取得最佳效果约束烧结技巧:
确定一个约束系统的资料（现在称为特征约束和目标层,分别）。
约束层应该非烧结,应坚持吗材料。
要小心谨慎,避免过度附着力,例如,由于化学相互作用,这将防止消除制约资料开枪后。
准备灵活目标和无磁带系统。
强化磁带得到标本有足够的厚度收缩的测量。
为约束样本（目标+约束系统）,地点约束层对称安排对任何一方的目标。
把这种效应最小化的边弯曲,最好使用一个方面比>
10。
测量目标和约束的收缩在一个热膨胀标本。
避免使用基础板
直接接触和热膨胀标本推杆。
这个板应该无电抗与推杆和样本使摩擦部队到最低限度,并防止标本开通。
移除约束层和测量解雇密度,计算利率收缩收缩曲线。
基于收缩和解雇密度,计算使用情商生坯密度（14）。
利用这些信息
确定各向异性自由收缩因子（k）使用
（2）式。
（13）然后,计算油品剩下的烧结的时期。
考虑收缩自由的边缘。
6。
结论
提出了一种新颖的基于压抑烧结、提出了测量粘性泊松比率。
约束烧结方法是一个可行的选择到较为复杂的技术,特别是在工业环境中使用。
代表低温共烧陶瓷数据资料的报道。
粘性泊松比率在74%不等密度0.25到0.45为93%。
不切实际的价值观是获得在早期的和最后阶段的烧结、原因烧结材料弹性较低主要是烧结变形速率（<
105s1）特点这些养老金制度。
粘性分析是切实可行的在中间的致密化的政权,结束了在合理的数据是一致吗模型和统治舍雷尔[8]和[17]。
提高数据的准确性,同时测量的轴向和径向株在自由烧结会有用的。
我们期望的方法多晶硅材料工作,如果一个合适的约束系统被确定。
它也有可能利用该技术,即使有一个非零的外部的负荷,提供同样负荷是应用于两个标本。
一个可能的精致的当前的技术可以执行这些测试标本不同的厚度、生坯密度看到自己的效果在收缩。
致谢鸣谢
参考文献
[1]BordiaRK,SchererGW.Onconstrainedsintering–I,II,III.ActaMetall1988;
36:
2393.
[2]OlevskyEA.Theoryofsintering:
fromdiscretetocontinuum.MaterSciEng1998;
R23
（2）:
41–100.
[3]MohanramA,MessingGL,GreenDJ.Predictionofshrinkageanddeformationduringdeviceproduction.ProcIntMicroelectronPackagingSoc2002:
772–7.
[4]JeanJ-H,ChangC-R.Camberdevelopmentduringco-firingagbasedlow-dielectric-constantceramicpackage.JMaterRes1997;
12（10）:
2743–50.
[5]LuG-Q,SutterlinRC,GuptaTK.Effectofmismatchedsinteringkineticsoncamberinalow-temperaturecofiredceramicpackage.JAmCeramSoc1993;
76（8）:
1907–14.
[6]KantersJ,EiseleU,Ro¨
delJ.Cosinteringsimulationandexperimentation:
casestudyofnanocrystallinezirconia.JAmCeramSoc2001;
84（12）:
2757–63.
[7]RahamanMN,DeJongheLC,SchererGW,BrookRJ.Creepanddensificationduringsinteringofglasspowdercompacts.JAmCeramSoc1987;
70（10）:
766–74.
[8]VenkatachariKR,RajR.Sheardeformationanddensificationofpowdercompacts.JAmCeramSoc1986;
69（6）:
499–506.
[9]DucampVC,RajR.Shearanddensificationofglasspowdercompacts.JAmCeramSoc1989;
72（5）:
798–804.
[10]SuraVM,PandaPC.Viscosityofporousglasses.JAmCeramSoc1990;
73（9）:
2697–701.
[11]CaiPZ,MessingGL,GreenDJ.Determinationofthemechanicalresponseofsinteringcompactsbycyclicloadingdilatometry.JAmCeramSoc1997;
80
（2）:
445–52.
[12]MohanramA,MessingGL,GreenDJ.Measurementofviscosityofdensifyingglass-basedsystemsbyisothermalcyclicloadingdilatometry.JAmCeramSoc2004;
87
（2）:
192–6.
[13]ZuoR,AulbachE,Ro¨
delJ.Experimentaldeterminationofsinteringstressesandsinteringviscosities.ActaMater2003;
51:
4563–74.
[14]LeeSH,MessingGL,GreenDJ.Abendingcreeptesttomeasuretheviscosityofporousmaterialsduringsintering.JAmCeramSoc2003;
86（6）:
877–82.
[15]ZuoR,AulbachE,Ro¨
delJ.ViscousPoissonscoefficientdeterminedbydiscontinuoushotforging.JMaterRes2003;
18（9）:
2170–6.
[16]SalamoneSM,StearnsLC,BordiaRK,HarmerMP.Effectofrigidinclusionsonthedensificationandconstitutiveparametersofliquid-phase-sinteredYBa2Cu3O6+xpowdercompacts.JAmCeramSoc2003;
883–92.
[17]SchererGW.Sinteringofinhomogeneousglasses:
applicationtoopticalwavelengths.JNon-crystSolids1979;
34:
239–56.
[18]GilliaO,JosserrondC,BouvardD.ViscosityofWC-Cocompactsduringsintering.ActaMater2001;
49:
1413–20.
[19]MikeskaKR,SchaeferDT,JensenRH.Methodforreducingshrinkageduringfiringofgreenceramicbodies.USPatentNo.5,085,720,February4,1992.
[20]BoccacciniAR,OlevskyEA.Anisotropicshrinkageduringsinteringofglass-powdercompactsunderuniaxialstresses:
TransA1997;
28:
2397–404.
[21]JeanJ-H,ChangC-R.CofiringkineticsandmechanismsofanAg-metallizedceramic-filledglasselectronicpackage.JAmCeramSoc1997;
80（12）:
3084–92.
[22]SkorokhodVV.Onthephenomenologicaltheoryinthesinteringofporousbodies.PoroshkovaMetall1961;
2:
14–20.
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