電火花燒結(jié)是一種先進(jìn)的快速成型技術(shù)，它能夠在低于熔點(diǎn)的溫度下使材料快速致密成型。隨著對(duì)工件性能要求的不斷提高，強(qiáng)度高而質(zhì)量小的材料越來(lái)越受到人們的青睞，電火花燒結(jié)工藝已經(jīng)成為生產(chǎn)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(jié)技術(shù)可以用于制造具有納米晶結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)陶瓷復(fù)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(qiáng)度與韌性。然而，電火花燒結(jié)過(guò)程中的熱與電的傳導(dǎo)和力學(xué)過(guò)程也比較復(fù)雜，電火花的燒結(jié)機(jī)制尚不明確。從以往大量的電火花燒結(jié)致密化過(guò)程的研究中可以發(fā)現(xiàn)，塑性變形、表面擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散等驅(qū)動(dòng)機(jī)制都可能存在于電火花燒結(jié)的致密化過(guò)程中。但是電火花燒結(jié)致密化行為的本質(zhì)特征還仍然在討論之中。 有研究人員應(yīng)用有限元模擬的方法來(lái)研究燒結(jié)腔內(nèi)的溫度場(chǎng)、電場(chǎng)和壓力場(chǎng)。但是傳統(tǒng)的有限元模擬無(wú)法直接觀察到電火花燒結(jié)各個(gè)階段的燒結(jié)致密化機(jī)制。分子動(dòng)力學(xué)模擬能夠從分子或原子尺度研究電火花燒結(jié)過(guò)程中傳統(tǒng)方法無(wú)法觀察到的現(xiàn)象及規(guī)律。關(guān)于納米顆粒燒結(jié)過(guò)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(jié)頸增長(zhǎng)機(jī)制來(lái)解釋燒結(jié)現(xiàn)象，但卻不能反映出孔隙度等性能，無(wú)法表現(xiàn)真實(shí)的燒結(jié)過(guò)程。為此，本...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1燒結(jié)工藝種類(lèi)

傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這樣高標(biāo)準(zhǔn)的要求，成功制備滿(mǎn)足需求的高性能材料變得迫在眉睫。因此，如何應(yīng)用高科技手段制關(guān)鍵領(lǐng)域要求的高性能材料成為科研人員的關(guān)注熱點(diǎn)。燒結(jié)工藝作為一門(mén)藝術(shù)和材料制備方法源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。如我國(guó)的陶瓷燒在燒結(jié)工藝的發(fā)展史上譜寫(xiě)了濃墨重彩的一筆，如今燒結(jié)工藝已經(jīng)....

圖1.2電火花燒結(jié)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(jié)原理圖1.3為電火花燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)備圖。電火花燒結(jié)系統(tǒng)由以下幾部分組成：能夠產(chǎn)生垂直的單軸壓力的裝置；與水冷系統(tǒng)結(jié)....

圖1.3電火花燒結(jié)系統(tǒng)

圖1.3電火花燒結(jié)系統(tǒng)火花燒結(jié)的主要特點(diǎn)是升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、燒結(jié)溫度低，要輸入較多的能量，而且可以控制燒結(jié)材料的納米結(jié)構(gòu)，使得電一項(xiàng)非常有發(fā)展前景的技術(shù)。電火花燒結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在二十世紀(jì)三十年代初期，美國(guó)的科學(xué)家便提出了利用脈沖電流即電火花燒結(jié)。但是直到1965年....

圖2.1周期性邊界條件中原子的運(yùn)動(dòng)方式

圖2.1周期性邊界條件中原子的運(yùn)動(dòng)方式小結(jié)紹了分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本理論及設(shè)計(jì)方法，根據(jù)碳化定了模擬條件。本文的燒結(jié)模擬過(guò)程選擇等溫等壓系綜邊界條件，采取Erhart-AlbeTersoff勢(shì)能函數(shù)模型及Ve行分子動(dòng)力學(xué)模擬，開(kāi)展后續(xù)研究。

本文編號(hào)：3935063