Modelación mediante MEF de la Transferencia de Calor en Proceso de Sintesis de Material Cerámico bajo Arco Eléctrico

Abstract

En el presente trabajo se realiza unacaracterización general de los materiales cerámicos y en específico del SiC-Al2O3 obtenido mediante la Síntesis Auto-sostenida de Alta Temperatura asistida por arco Eléctrico (EA-SHS), proceso desarrollado por investigadores del CIS. Se describen las características físico-térmicas de los materiales involucrados en la reacción –materias primas del sistema SiO2-Al-C y materiales del horno –para poder realizar el modelo por elementos finitos (MEF) y simular mediante el software ANSYS-MULTIPHYSICS la transferencia de calor producida por una fuente de energía puntual hacia la pastilla de los reactantes y demás elementos del horno.Se declara la transferencia de calor por convección y radiación por la alta temperatura del proceso. El modelo MEF obtenido se ejecutócon varias intensidades de la fuente de calor (100, 80, 60 y 40 A), observando el comportamiento de la temperatura vs tiempo en los diferentes puntos de la pastilla y brindando criterios tecnológicos para la realización de la síntesis del material cerámico.