通過(guò)建立熱–力–電–擴(kuò)散強(qiáng)耦合結(jié)合相場(chǎng)模型的控制方程,對(duì)碳化硅材料的電流輔助燒結(jié)致密化機(jī)理進(jìn)行了模擬研究,其中考慮了以下三個(gè)方面的影響:電流密度對(duì)燒結(jié)激活能的影響通過(guò)擴(kuò)散系數(shù)引入耦合方程,在模擬中實(shí)現(xiàn)了活化作用實(shí)時(shí)影響擴(kuò)散行為;碳化硅材料電導(dǎo)率與溫度變化的關(guān)系;通過(guò)碳化硅燒結(jié)宏觀有限元計(jì)算給出微結(jié)構(gòu)演化的電流與溫度邊界條件。在該耦合理論體系下,對(duì)不同溫升率的微結(jié)構(gòu)演化全過(guò)程進(jìn)行了模擬,計(jì)算所得的致密化曲線均與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。模擬結(jié)果表明,在電流輔助燒結(jié)中,活化作用可極大促進(jìn)致密化過(guò)程;提高溫升率使得擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力增大,進(jìn)而提高致密化速率。

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