UO 2 烧结过程的相场模拟

发布时间：2025-01-09 05:34

　　 利用相场模型对UO₂陶瓷粉末的烧结过程进行了模拟。在修正的相场模型中,不仅考虑了表面扩散、晶界扩散和晶格扩散3种各向异性的扩散机制对烧结组织形貌和烧结动力学的影响,而且考虑了不同陶瓷颗粒之间的界面能对烧结形貌的影响。基于实验条件和热力学物性参数,对UO₂陶瓷粉末在2000 K的烧结过程进行了模拟。模拟结果显示:初始形貌为圆形的陶瓷粉末有利于烧结过程的进行;烧结过程中存在大晶粒吞噬小晶粒的现象;晶界扩散机制是UO₂烧结过程中的主导机制;晶界能的改变导致晶界与相界之间的平衡二面角发生改变。在此基础上,模拟了多晶UO₂陶瓷粉末的烧结过程,模拟结果与实验结果吻合较好。

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 相场模型
    1.1 相场变量
    1.2 自由能密度函数的构造
    1.3 相场演化的动力学方程
2 模型的无量纲化
3 结果与讨论
    3.1 双晶粒的烧结过程
        3.1.1 晶粒形状的影响
        3.1.2 晶粒尺寸的影响
        3.1.3 扩散机制的影响
        3.1.4 晶界能各向异性的影响
    3.2 多晶粒烧结的模拟
4 结论



本文编号：4025229