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(jīng)高溫?zé)Y(jié)可制成透明陶瓷,AlON透明陶瓷制品具有優(yōu)良的光學(xué)與力學(xué)性能,尤其適合應(yīng)用于耐高溫的紅外窗制造,因此擁有廣闊的應(yīng)用前景。在AlON陶瓷無壓燒結(jié)工藝中,其坯體壓制工藝條件對AlON陶瓷制品的質(zhì)量影響很大,所以提高坯體質(zhì)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(jié)合的方法來研究關(guān)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(lǐng)域數(shù)值仿真這一技術(shù)的研究進(jìn)展,重點(diǎn)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(jìn)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(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)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(dāng)?shù)姆垠w干壓壓力,有利于提高其后期燒結(jié)質(zhì)量。 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)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(xué)碩士學(xué)位論文???由于其內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)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(dú)特的性能，可制備出多種應(yīng)用于不同領(lǐng)域的產(chǎn)??品［４】。因此，ＡＩＯＮ透明陶瓷在國防軍事和商業(yè)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。??Ｐｆ?＇??圖１．３?Ａ１〇Ｎ光學(xué)陶瓷制品??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｕｒｍｅｔ?ＡＬＯＮ＾?Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｃｅｒａｍｉｃ??圖１．４紅外導(dǎo)引頭??Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｅｅｋｅｒ??在軍事領(lǐng)域方面，ａｉｏｎ材料透明陶瓷具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、物理機(jī)械性能，適??于采用無壓燒結(jié)制備。相比較于其他類似透明材料如藍(lán)寶石、尖晶石等，Ａ１０Ｎ透明陶??瓷制備工藝簡單，而且光學(xué)性能與藍(lán)寶石、尖晶石相當(dāng)，因而Ａ１０Ｎ被美國軍方被評為??“２１世紀(jì)最重要的國防材料之一”。２１世紀(jì)初應(yīng)美國軍方要求ＭＥＲ公司（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ??Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｃｏｒｐ．）采用超精細(xì)的納米級粉體運(yùn)用先進(jìn)的制作方法制備出了??－３?－??

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【參考文獻(xiàn)】：
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(jī)械工程學(xué)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(jìn)展[J]. 胡建華,尚會森,程呈,杜學(xué)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(yīng)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(qiáng),譚援強(qiáng),鄒霞.  機(jī)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(shù). 2011(04)
[7]反應(yīng)燒結(jié)制備AlON透明陶瓷[J]. 袁賢陽,張芳,劉學(xué)建,張昭,王士維.  無機(jī)材料學(xué)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(shù)與機(jī)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(jìn)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(fù)合材料的制備、組織與性能研究[D]. 趙小軍.東北大學(xué) 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(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]AION透明陶瓷無壓燒結(jié)工藝研究[D]. 韓旭.大連海事大學(xué) 2013
[3]反應(yīng)燒結(jié)氮化硅結(jié)合碳化硅成型中的顆粒級配研究[D]. 李翔.西北工業(yè)大學(xué) 2001



本文編號：3319768