DoE Optimization of Applied Pressure and Mold Size in Manufacturing Homogeneous Alumina Samples by SPS Process under ۱۰۰۰A Current
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 14
فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JACM-12-1_009
تاریخ نمایه سازی: 1 تیر 1405
چکیده مقاله:
Spark plasma sintering (SPS) presents advantages over conventional sintering methods, notably high heating rates and reduced residence times. However, SPS suffers from uneven temperature and stress distributions due to suboptimal sintering parameters, such as uniaxial pressure and mold dimensions. These inconsistencies can result in microstructural inhomogeneities, adversely affecting the mechanical properties of the final products. To mitigate these issues, optimizing the sintering parameters is important for achieving a homogeneous polycrystalline material with desired mechanical characteristics. This study focuses on the numerical modeling of the thermoelectric and mechanical coupling behavior of alumina during SPS. Simulations were conducted using ANSYS software, and the model was integrated into a Box-Behnken Design of Experiment (BBD) to optimize three key factors: Factor ۱ - uniaxial pressure (۵ MPa to ۲۰ MPa), Factor ۲ - mold diameter (۱۹ mm to ۵۰ mm), and Factor ۳ - mold height (۴ mm to ۸ mm). The results from the BBD optimization were analyzed using surface diagrams and ANOVA. The optimal SPS parameters identified for producing homogeneous alumina with desired mechanical properties are: uniaxial pressure of ۲۰ MPa, mold height of ۸ mm, and mold diameter of ۳۴.۵ mm, calculated for a current of ۱۰۰۰ A. This optimization approach effectively enhances the quality of SPS-sintered materials.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Abdelmalek Kriba
Mechanics of Materials and Industrial Maintenance Research Laboratory (LR۳MI), Mechanical Eng. Dept., Faculty of Technology, Badji Mokhtar-Annaba University P.O Box.۱۲, Annaba, ۲۳۰۰۰ Algeria
Farid Mechighel
Energy and Pollution Laboratory – Mentouri Brothers University - Constantine, Algeria
Ridha Djebali
UR۲۲ES۱۲: Modeling, Optimization and Augmented Engineering, ISLAIB, University of Jendouba, Beja ۹۰۰۰, Tunisia
Ali Chamkha
Faculty of Engineering, Kuwait College of Science and Technology, Doha, Kuwait
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :