鈦酸鋇陶瓷固相燒結(jié)的有限元模擬.pdf

1、燒結(jié)是陶瓷制備的關(guān)鍵工序。關(guān)于陶瓷的燒結(jié)動力學(xué)已經(jīng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，但其研究周期長、成本高、數(shù)據(jù)分散，難以準(zhǔn)確描述燒結(jié)致密化全過程。本文使用有限元軟件ABAQUS的用戶子程序CREEP實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)模擬的粘彈性本構(gòu)模型，首次應(yīng)用該模型模擬鈦酸鋇(BaTiO<,3>)的燒結(jié)，通過有限元數(shù)值模擬研究了陶瓷燒結(jié)的影響因素。 本文系統(tǒng)地研究單元數(shù)目、熱膨脹系數(shù)、表面能、轉(zhuǎn)變溫度和粘性流動激活能對燒結(jié)有限元模擬結(jié)果的影響，證明粘彈性模型可以

2、應(yīng)用于BaTiO<,3>陶瓷燒結(jié)模擬。 隨著燒結(jié)溫度的升高，有限元模擬的燒結(jié)收縮率增大，相對密度增大，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。隨著升溫速率的加快，有限元模擬的最大收縮率相近，約為15％左右，燒結(jié)的相對密度較高。結(jié)果表明，升溫速率對有限元模擬的燒結(jié)收縮率和相對密度幾乎不產(chǎn)生影響，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映出的規(guī)律相同。隨著初始相對密度的增加，有限元模擬的燒結(jié)收縮率減小，相對密度增大，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 隨著燒結(jié)初始條件的不同，粘