發(fā)布時間：2024-03-22 22:47

　　電火花燒結是一種先進的快速成型技術，它能夠在低于熔點的溫度下使材料快速致密成型。隨著對工件性能要求的不斷提高，強度高而質量小的材料越來越受到人們的青睞，電火花燒結工藝已經(jīng)成為生產這種新型高性能材料重要手段。碳化硅納米顆粒的電火花燒結技術可以用于制造具有納米晶結構的輕質陶瓷復合材料。更有研究表明降低碳化硅的晶粒尺寸有助于提高陶瓷材料的強度與韌性。然而，電火花燒結過程中的熱與電的傳導和力學過程也比較復雜，電火花的燒結機制尚不明確。從以往大量的電火花燒結致密化過程的研究中可以發(fā)現(xiàn)，塑性變形、表面擴散、晶界擴散等驅動機制都可能存在于電火花燒結的致密化過程中。但是電火花燒結致密化行為的本質特征還仍然在討論之中。 有研究人員應用有限元模擬的方法來研究燒結腔內的溫度場、電場和壓力場。但是傳統(tǒng)的有限元模擬無法直接觀察到電火花燒結各個階段的燒結致密化機制。分子動力學模擬能夠從分子或原子尺度研究電火花燒結過程中傳統(tǒng)方法無法觀察到的現(xiàn)象及規(guī)律。關于納米顆粒燒結過程的模擬研究大多采用經(jīng)典的兩球模型，這種模型能夠從最基本的燒結頸增長機制來解釋燒結現(xiàn)象，但卻不能反映出孔隙度等性能，無法表現(xiàn)真實的燒結過程。為此，本...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1燒結工藝種類

傳統(tǒng)的機械加工技術已經(jīng)無法滿足這樣高標準的要求，成功制備滿足需求的高性能材料變得迫在眉睫。因此，如何應用高科技手段制關鍵領域要求的高性能材料成為科研人員的關注熱點。燒結工藝作為一門藝術和材料制備方法源遠流長。如我國的陶瓷燒在燒結工藝的發(fā)展史上譜寫了濃墨重彩的一筆，如今燒結工藝已經(jīng)....

圖1.2電火花燒結原理

1—壓力傳感器；2—上電極；3—真空室；4—上沖頭；5—粉末顆粒；6—熱電偶；7—觀察窗口；8—模具；9—下沖頭；10—下電極；11—壓力傳感器圖1.2電火花燒結原理圖1.3為電火花燒結系統(tǒng)設備圖。電火花燒結系統(tǒng)由以下幾部分組成：能夠產生垂直的單軸壓力的裝置；與水冷系統(tǒng)結....

圖1.3電火花燒結系統(tǒng)

圖1.3電火花燒結系統(tǒng)火花燒結的主要特點是升溫速度快、燒結時間短、燒結溫度低，要輸入較多的能量，而且可以控制燒結材料的納米結構，使得電一項非常有發(fā)展前景的技術。電火花燒結國內外研究現(xiàn)狀在二十世紀三十年代初期，美國的科學家便提出了利用脈沖電流即電火花燒結。但是直到1965年....

圖2.1周期性邊界條件中原子的運動方式

圖2.1周期性邊界條件中原子的運動方式小結紹了分子動力學模擬的基本理論及設計方法，根據(jù)碳化定了模擬條件。本文的燒結模擬過程選擇等溫等壓系綜邊界條件，采取Erhart-AlbeTersoff勢能函數(shù)模型及Ve行分子動力學模擬，開展后續(xù)研究。

本文編號：3935063