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微弧熔区的淬冷过程及其对氧化铝膜微观结构的影响

李华平 , 柴广跃 , 彭文达 , 阳英 , 高敏 , 郭宝平 , 牛憨笨

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00114

通过实验和模拟拟合, 对微弧氧化过程中Al₂O₃膜表面的对流散热系数作了估计, 实验过程中发现Al₂O₃/Al界面在微观上也是一个冷却界面, Al 基体在冷却过程中起“热量中转”的作用, 熔池在淬冷过程中的大部分热量经过了邻近区域的Al₂O₃膜或者铝基体. 通过热模拟得到的纵深各点温度-时间曲线来表征微熔区的淬冷过程. 通过对各节点的相对冷却速度比较, 阐述了淬冷过程对α-Al₂O₃分布和Al₂O₃膜表面形貌的影响, 压力因素在微观结构形成过程中所产生的影响作了粗略的分析.

关键词: 铝合金 , microarc oxidation , quenching , microstructure , FEM

新型陶瓷刀具材料的热应力分析

王永国 , 艾兴 , 李兆前 , 邓建新 , 赵军

无机材料学报

运用有限元方法计算了梯度功能陶瓷刀具ＦＧ－２内的热应力，计算结果表明，在高速切削条件下，梯度功能陶瓷刀具内的热应力明显小于普通陶瓷刀具；同时进行的切削实验也表明在高速切削的条件下，ＦＧ－２的破损寿命明显好于ＳＧ－４．说明梯度功能陶瓷刀具适应于高速切削．

关键词: 梯度功能 , finite element method , thermal stress , null

层状复合陶瓷增韧机理的数值模拟

常旭 , 唐春安 , 张后全 , 张永彬 , 张亚芳

无机材料学报

基于多层梁模型,在考虑材料非均匀性的基础上,采用有限元数值模拟的方法研究 了层状复合陶瓷的断裂行为.给出了复合陶瓷模型在三点弯曲的加载条件下,裂纹拐折和扩展 的过程,验证了层状复合陶瓷的主要增韧机理:裂纹沿软层界面拐折耗能.在此基础上,研究 了不同参数条件下,层状复合陶瓷韧性的变化规律.

关键词: 层状复合陶瓷 , toughening , FEM , numerical simulation

原料空隙率对6H-SiC晶体生长初期的影响

刘熙 , 陈博源 , 陈之战 , 宋力昕 , 施尔畏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00177

生长准备中不同的装料方式导致原料的空隙率不同. 在其它生长工艺参数保持一致的前提下研究了不同空隙率的原料（50%、55%、60%）对SiC晶体生长初期生长速率和结晶质量的影响. 实验发现，在晶体生长初期生长速率随原料空隙率的增大而升高, 过快的结晶速率导致晶体的结晶质量下降. 同时利用有限元方法模拟了不同空隙率的原料（50%、55%、60%）在生长初期内部温度场分布、质量输运以及晶体生长速度. 因为在生长温度下原料内的热量传输主要依靠SiC颗粒间的热辐射, 所以空隙率增大会导致其等效热导率增大. 模拟结果表明：60%空隙率的原料最短时间内达到稳态传热, 初期晶体生长速率最大. 模拟的结果合理地解释了原料空隙率对SiC晶体生长初期的影响规律.

关键词: 碳化硅 , growth rate , finite element method

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