Modelagem matemática da sinterização através do método do campo de fases

• Processo: 13/11421-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Marcelo de Aquino Martorano
• Beneficiário: Nara Miranda Guimarães
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Sinterização Modelos matemáticos Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Método do campo de fases | modelagem matematica | Sinterização | Simulação Computacional

Resumo

O processo de sinterização de forma geral envolve complexos fenômenos termodinâmicos e cinéticos que vêm sendo estudados experimentalmente por décadas. Propostas de modelos mais elaborados, nos quais são considerados simultaneamente os efeitos cinéticos, como a difusão no interior das fases, a difusão superficial e através dos contornos de grão, em conjunto com parâmetros termodinâmicos, como as energias (por unidade de área) dos contornos de grão e da superfície do poro, são raras e necessitam da utilização de métodos numéricos avançados. A previsão da movimentação dos grãos e de suas superfícies e contornos durante a sinterização é uma complexa tarefa para os tradicionais modelos numéricos, principalmente para problemas bi e tridimensionais envolvendo um grande número de grãos. O método do campo de fases ("phase field method") surge como uma alternativa promissora para este tipo de modelagem matemática, pois as interfaces são consideradas como regiões com uma determinada espessura e as equações utilizadas para a previsão da movimentação e localização destas regiões são relativamente simples. Desta forma, o presente trabalho visa utilizar esta ferramenta computacional de modo a viabilizar a simulação para o fenômeno de sinterização, representando da maneira mais verossímil possível o processo que ocorre com as partículas ao longo de um aquecimento sob altas temperaturas e estabelecer, assim, uma equação que possa reger apropriadamente a termodinâmica e cinética deste fenômeno.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GUIMARÃES, Nara Miranda. Análise crítica da modelagem matemática do primeiro estágio da sinterização.. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.