How To Find Optimized Temperature Profile for Rate Control Sintering (RCS)
Sintering of Al2O3 under constant shrinkage rate
はじめに
焼結のようないくつかの工業プロセスでは、一定の収縮率での焼結プロセスの温度プロファイルを知ることが重要です。このプロセスはRCS(Rate Control Sintering)と呼ばれる。脱バインダープロセスにおいても、一定の質量損失(Rate Constant Mass Loss RCM)に対する温度プロファイルが必要です。
Kinetics Neo ソフトウェアは、与えられた焼結率の値に対する温度プロファイルを求めるのに役立ちます。このプロセスに最適な滑らかな温度カーブを見つけるだけでなく、一定の加熱速度で温度セグメント(温度ステップ)からなる温度プロファイルを作成することも可能です。
温度プロファイルを作成するためには、このプロセスの動特性モデルが必要です。
このハウツーガイドでは、DILデータの速度論モデルに基づく速度制御焼結(RCS)の温度プロファイルの計算例を紹介します。
サンプルキネティックプロジェクトをロードする
1.Kinetics Neo ソフトウェアを起動し、焼結Al2O3の動力学モデルを含むサンプルプロジェクトを開きます。
メイントップリボンのFile タブをクリックし、左パネルのOpenを クリックし、Samplesを選択します。Kinetics Neo samples ディレクトリが Windows Explorer で開きます。DIL_Al2O3ディレクトリを選択します。

2.Kinetics Neo プロジェクトファイルAl2O3_Analysis.kinx2 を開きます。

3.ロードされたプロジェクトには、qという名前の4段階の運動モデルが含まれています:

このモデルを用いて、速度制御焼結の温度プロファイルを計算します。
RCSの温度プロファイルを計算する
プロジェクトパネルで最適化グループの変換率を選択します。
プロパティパネルで、現在のモデルのqを選択し、最低温度を1200℃、最高温度を1700℃に設定し、変換率を0.1%に設定し、計算をクリックし、リボンのX軸で時間を選択します:

最適な温度曲線が破線で表示され、収縮率を一定にした場合の焼結曲線が実線で表示されます。温度曲線が表示されない場合は、プロパティパネルの温度プログラムチェックボックスをオンにしてください。
理想曲線としての輸出温度プロファイル
データのエクスポートを クリックし、エクスポートしたファイルをTemp_Curve.txtとして保存する。

エクスポートされたファイルには、時間、温度、長さの変化の列が曲線として含まれています。

一定の加熱速度を持つ温度ステップからなる「実際の」温度プロファイルのエクスポート
プロパティパネルで温度ステップ数を20に設定し、温度ステップのチェックボックスをオンにして、計算をクリックします。
これで20ステップの温度プログラムが計算されます。

この温度プログラムを 20 個の温度ステップのセットとして保存するには、プロパティパネルで温度ステップのエクスポートをクリックします。エクスポートされたファイルの各行には、初期温度、最終温度、加熱速度、セグメント時間が含まれます。

エクスポートされる小数点以下の桁数は、[設定] の [エクスポートデータのデジタル精度] 項目で設定できます。
同じ最適化手順で、TGデータのカイネティック・モデルに基づくRCM(Rate Control Mass Loss)の最適温度プロファイルを計算することができます。
一定速度での分解は、焼結冶金やセラミック製造における脱バインダープロセスの最適化に役立ちます。
