基于離散元法的AlON坯體壓制成型研究
發(fā)布時間:2021-08-03 14:15
氮氧化鋁(AlON)材料是一種全新的各向同性多晶紅外材料,AlON材料經高溫燒結可制成透明陶瓷,AlON透明陶瓷制品具有優(yōu)良的光學與力學性能,尤其適合應用于耐高溫的紅外窗制造,因此擁有廣闊的應用前景。在AlON陶瓷無壓燒結工藝中,其坯體壓制工藝條件對AlON陶瓷制品的質量影響很大,所以提高坯體質量是重要工藝環(huán)節(jié)之一。本文針對AlON粉體干壓成型制坯過程,采用試驗與數(shù)值模擬分析相結合的方法來研究關于AlON粉體壓制成型的影響因素。本文首先簡單介紹了 AlON性能與制備方法。并綜述了在成型領域數(shù)值仿真這一技術的研究進展,重點介紹了離散單元法基本理論,接觸模型、顆粒搜索算法等。本文針對干壓成型中單向壓制的方式,建立了 AlON粉體三維離散元壓制模型;對AlON粉的成型坯體密度進行模擬仿真;著重分析了成型過程中粉體粒徑尺寸、連續(xù)粒徑分布混合粉體及壓力對壓坯密度的影響。本文開展了 A1ON粉體干壓成型試驗研究,并與數(shù)值仿真結果進行對比,結果表明所建立的離散元模型能夠很好地模擬AlON粉體壓制過程,選擇恰當?shù)姆垠w干壓壓力,有利于提高其后期燒結質量。
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?A]ON陶瓷的透光率??Fig.?1.2?Transmittance?of?AlON?Optical?Ceramic??
?大連海事大學碩士學位論文???由于其內部的晶體結構不同,透明高硬度的A]ON材料還表現(xiàn)出各自不同的特性,??例如抗腐蝕性、抗氧化性等,根據(jù)各自獨特的性能,可制備出多種應用于不同領域的產??品[4】。因此,AION透明陶瓷在國防軍事和商業(yè)等眾多領域具有廣泛的應用前景。??Pf?'??圖1.3?A1〇N光學陶瓷制品??Fig.?1.3?Surmet?ALON^?Optical?Ceramic??圖1.4紅外導引頭??Fig.?1.4?Infrared?seeker??在軍事領域方面,aion材料透明陶瓷具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、物理機械性能,適??于采用無壓燒結制備。相比較于其他類似透明材料如藍寶石、尖晶石等,A10N透明陶??瓷制備工藝簡單,而且光學性能與藍寶石、尖晶石相當,因而A10N被美國軍方被評為??“21世紀最重要的國防材料之一”。21世紀初應美國軍方要求MER公司(Materials??Electrochemical?Research?Corp.)采用超精細的納米級粉體運用先進的制作方法制備出了??-3?-??
?大連海事大學碩士學位論文???由于其內部的晶體結構不同,透明高硬度的A]ON材料還表現(xiàn)出各自不同的特性,??例如抗腐蝕性、抗氧化性等,根據(jù)各自獨特的性能,可制備出多種應用于不同領域的產??品[4】。因此,AION透明陶瓷在國防軍事和商業(yè)等眾多領域具有廣泛的應用前景。??Pf?'??圖1.3?A1〇N光學陶瓷制品??Fig.?1.3?Surmet?ALON^?Optical?Ceramic??圖1.4紅外導引頭??Fig.?1.4?Infrared?seeker??在軍事領域方面,aion材料透明陶瓷具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、物理機械性能,適??于采用無壓燒結制備。相比較于其他類似透明材料如藍寶石、尖晶石等,A10N透明陶??瓷制備工藝簡單,而且光學性能與藍寶石、尖晶石相當,因而A10N被美國軍方被評為??“21世紀最重要的國防材料之一”。21世紀初應美國軍方要求MER公司(Materials??Electrochemical?Research?Corp.)采用超精細的納米級粉體運用先進的制作方法制備出了??-3?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]離散元法金屬粉末高速壓制過程中力鏈特性量化研究[J]. 張煒,周劍,于世偉,張雪潔,劉焜. 機械工程學報. 2018(10)
[2]基于EDEM的鈦粉在振動成形中的填充密度模擬研究[J]. 梁增華,劉邱祖,馬麟,商竹賢. 粉末冶金工業(yè). 2017(04)
[3]金屬粉末壓制成形理論與工藝進展[J]. 胡建華,尚會森,程呈,杜學超. 熱加工工藝. 2012(20)
[4]粉末高速壓制成形密度分布的數(shù)值模擬及影響因素分析[J]. 鄭洲順,徐丹,雷湘媛,應仁仁,周文,張夢軒. 材料工程. 2012(07)
[5]陶瓷粉體干壓成型工藝參數(shù)優(yōu)化的離散元模擬[J]. 姜勝強,譚援強,鄒霞. 機械工程材料. 2011(09)
[6]藥物片劑壓制成形過程的數(shù)值模擬研究[J]. 楊大安,趙升噸,胡陽虎,許冠軍. 鍛壓裝備與制造技術. 2011(04)
[7]反應燒結制備AlON透明陶瓷[J]. 袁賢陽,張芳,劉學建,張昭,王士維. 無機材料學報. 2011(05)
[8]粉末流動溫壓過程中粉末堆積數(shù)值模擬與優(yōu)化[J]. 高紅云,邵明,屈盛官,夏偉. 制造技術與機床. 2010(03)
[9]基于離散元砌塊振壓成型參數(shù)的研究[J]. 路會龍,姚平喜. 磚瓦. 2008(10)
[10]粉末冶金壓制成形數(shù)值模擬研究進展[J]. 焦明華,宋平,解挺,俞建衛(wèi),王德廣,王永國,尹延國. 金屬功能材料. 2007(05)
博士論文
[1]AlON及其陶瓷復合材料的制備、組織與性能研究[D]. 趙小軍.東北大學 2012
碩士論文
[1]耐高溫透紅外AlON陶瓷的制備及性能研究[D]. 武琪.國防科學技術大學 2013
[2]AION透明陶瓷無壓燒結工藝研究[D]. 韓旭.大連海事大學 2013
[3]反應燒結氮化硅結合碳化硅成型中的顆粒級配研究[D]. 李翔.西北工業(yè)大學 2001
本文編號:3319768
【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?A]ON陶瓷的透光率??Fig.?1.2?Transmittance?of?AlON?Optical?Ceramic??
?大連海事大學碩士學位論文???由于其內部的晶體結構不同,透明高硬度的A]ON材料還表現(xiàn)出各自不同的特性,??例如抗腐蝕性、抗氧化性等,根據(jù)各自獨特的性能,可制備出多種應用于不同領域的產??品[4】。因此,AION透明陶瓷在國防軍事和商業(yè)等眾多領域具有廣泛的應用前景。??Pf?'??圖1.3?A1〇N光學陶瓷制品??Fig.?1.3?Surmet?ALON^?Optical?Ceramic??圖1.4紅外導引頭??Fig.?1.4?Infrared?seeker??在軍事領域方面,aion材料透明陶瓷具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、物理機械性能,適??于采用無壓燒結制備。相比較于其他類似透明材料如藍寶石、尖晶石等,A10N透明陶??瓷制備工藝簡單,而且光學性能與藍寶石、尖晶石相當,因而A10N被美國軍方被評為??“21世紀最重要的國防材料之一”。21世紀初應美國軍方要求MER公司(Materials??Electrochemical?Research?Corp.)采用超精細的納米級粉體運用先進的制作方法制備出了??-3?-??
?大連海事大學碩士學位論文???由于其內部的晶體結構不同,透明高硬度的A]ON材料還表現(xiàn)出各自不同的特性,??例如抗腐蝕性、抗氧化性等,根據(jù)各自獨特的性能,可制備出多種應用于不同領域的產??品[4】。因此,AION透明陶瓷在國防軍事和商業(yè)等眾多領域具有廣泛的應用前景。??Pf?'??圖1.3?A1〇N光學陶瓷制品??Fig.?1.3?Surmet?ALON^?Optical?Ceramic??圖1.4紅外導引頭??Fig.?1.4?Infrared?seeker??在軍事領域方面,aion材料透明陶瓷具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、物理機械性能,適??于采用無壓燒結制備。相比較于其他類似透明材料如藍寶石、尖晶石等,A10N透明陶??瓷制備工藝簡單,而且光學性能與藍寶石、尖晶石相當,因而A10N被美國軍方被評為??“21世紀最重要的國防材料之一”。21世紀初應美國軍方要求MER公司(Materials??Electrochemical?Research?Corp.)采用超精細的納米級粉體運用先進的制作方法制備出了??-3?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]離散元法金屬粉末高速壓制過程中力鏈特性量化研究[J]. 張煒,周劍,于世偉,張雪潔,劉焜. 機械工程學報. 2018(10)
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[4]粉末高速壓制成形密度分布的數(shù)值模擬及影響因素分析[J]. 鄭洲順,徐丹,雷湘媛,應仁仁,周文,張夢軒. 材料工程. 2012(07)
[5]陶瓷粉體干壓成型工藝參數(shù)優(yōu)化的離散元模擬[J]. 姜勝強,譚援強,鄒霞. 機械工程材料. 2011(09)
[6]藥物片劑壓制成形過程的數(shù)值模擬研究[J]. 楊大安,趙升噸,胡陽虎,許冠軍. 鍛壓裝備與制造技術. 2011(04)
[7]反應燒結制備AlON透明陶瓷[J]. 袁賢陽,張芳,劉學建,張昭,王士維. 無機材料學報. 2011(05)
[8]粉末流動溫壓過程中粉末堆積數(shù)值模擬與優(yōu)化[J]. 高紅云,邵明,屈盛官,夏偉. 制造技術與機床. 2010(03)
[9]基于離散元砌塊振壓成型參數(shù)的研究[J]. 路會龍,姚平喜. 磚瓦. 2008(10)
[10]粉末冶金壓制成形數(shù)值模擬研究進展[J]. 焦明華,宋平,解挺,俞建衛(wèi),王德廣,王永國,尹延國. 金屬功能材料. 2007(05)
博士論文
[1]AlON及其陶瓷復合材料的制備、組織與性能研究[D]. 趙小軍.東北大學 2012
碩士論文
[1]耐高溫透紅外AlON陶瓷的制備及性能研究[D]. 武琪.國防科學技術大學 2013
[2]AION透明陶瓷無壓燒結工藝研究[D]. 韓旭.大連海事大學 2013
[3]反應燒結氮化硅結合碳化硅成型中的顆粒級配研究[D]. 李翔.西北工業(yè)大學 2001
本文編號:3319768
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