Resumen

Las láminas multicapa reactivas en forma de película fina han cobrado interés en diversas aplicaciones, como la unión, la soldadura y la ignición. Normalmente, las multicapas de película fina soportan frentes de reacción autopropagables con velocidades que oscilan entre 1 y 20 m/s. En algunas aplicaciones, sin embargo, se requieren frentes de reacción con velocidades mucho menores. Esto motivó recientemente a Fritz et al. (2011) a fabricar compactos de partículas multicapa de tamaño/forma regular y demostrar frentes de reacción autosostenidos que tienen velocidades mucho menores que las películas delgadas con estratificación similar. En este trabajo, desarrollamos un modelo numérico simplificado para simular la autopropagación de frentes reactivos en un compacto idealizado, compuesto por partículas multicapa idénticas de Ni/Al en contacto térmico. La evolución de la reacción en el compacto se simula mediante un modelo transitorio bidimensional, basado en una descripción reducida de la mezcla, la liberación de calor y el transporte térmico. Los resultados calculados revelan que un frente de reacción que avanza puede retrasarse sustancialmente al cruzar de una partícula a otra vecina, lo que se traduce en una velocidad media de propagación reducida. Así pues, se lleva a cabo un análisis cuantitativo de la dependencia de estos fenómenos del área de contacto entre las partículas, la resistencia térmica de contacto y la disposición de las partículas multicapa.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanoestructuras Nanomateriales
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanostructures Nanomaterials
• Palabras claves:frentes de reacción, partículas, uno mismo, películas delgadas, velocidad media de propagación reducida, láminas reactivas multicapa, modelo transitorio dimensional, velocidades mucho menores, modelo numérico simplificado, resistencia térmica de contacto
• Keywords:reaction fronts, particles, self, thin films, reduced mean propagation velocity, reactive multilayered foils, dimensional transient model, much smaller velocities, simplified numerical model, thermal contact resistance