Modelización de la Influencia de Partículas en la Interfase de Solidificación

AGALIOTIS, E. M.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; ARES, A.E.; SCHVEZOV, C. E.

San Martín. Buenos Aires. Argentina

Congreso; 1er Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiale; 2006

SAM. Asociación Argentina de Materiales

Durante la solidificación de materiales conteniendo partículas  en la fase líquida se ha observadoque la interacción entre la interfase   de   solidificación y las partículas tiene influencia en la distribución de   las partículas en el sólido. Para estudiar este fenómeno se modeló el campotérmico producto de la interacción y se estudiaron las deformaciones de  la interfase en relación con las propiedades térmicas de la partícula En la simulación se empleó el método de elementos finitos en un modelo de simetría axial. Se consideraron diferentes relaciones entre la  conductividad térmica de la matriz y la partícula. Se despreciaron las fuerzas convectivas en la fase líquida. Los resultados muestran una deformación cóncava de la interfase cuando la partícula presenta mayor conductividad térmica que la matriz y una   interfase convexa en el caso contrario. La interfase es plana cuando matriz y partícula tienen igual conductividad térmica. La fuerza de repulsión (Van der Waals) y atracción (arrastre viscoso) fueron calculadas para diferentes separaciones entre partícula e  interfase. La fuerza de atracción calculada por la simulación fue ligeramente  mayor  que el calculado por el modelo de Stokes. Esta diferencia predice una separación de equilibrio, de repulsión de la partículaconstante, menor  que  el calculado por el modelo de Stokes, en particular cuando se utiliza  el  modelo de Lifshitz-Van der Waals para las fuerzas de repulsión.