相場(chǎng)方法模擬多晶材料微觀結(jié)構(gòu)演化.pdf

1、用相場(chǎng)法研究材料的微觀組織結(jié)構(gòu)演變規(guī)律是一種新的方法，并被越來越廣泛的應(yīng)用。它可以避免跟蹤界面的位置和形狀，僅通過微積分方程反映擴(kuò)散、有序化以及熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力的綜合作用，能通過場(chǎng)變量簡(jiǎn)單明了地表征出任何一種復(fù)雜組織的幾何形貌，預(yù)測(cè)多晶平均尺寸、晶粒尺寸分布及晶粒拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的演化過程等情況，最終預(yù)測(cè)微觀組織的形成，控制材料的力學(xué)性能。
　　 本文采用相場(chǎng)模型研究了單相系統(tǒng)中正常晶粒長(zhǎng)大和異常晶粒長(zhǎng)大的組織演化情況，以及雙相系統(tǒng)晶粒長(zhǎng)大

2、的組織演化過程。模擬正常晶粒長(zhǎng)大得到的平均晶粒長(zhǎng)大指數(shù)較宋曉艷等用Monte Carlo方法模擬得到的指數(shù)更接近理論值；觀察到異常晶粒長(zhǎng)大過程非常迅速；還在雙相晶粒組織生長(zhǎng)過程中模擬了晶粒的演化情況，以及得到的晶粒生長(zhǎng)指數(shù)略大于3。初步驗(yàn)證了相場(chǎng)方法的有效性，結(jié)果表明模型符合經(jīng)典長(zhǎng)大規(guī)律，并且得到的晶粒長(zhǎng)大指數(shù)與理論數(shù)值非常吻合。
　　 本文還采用相場(chǎng)模型研究了單相陶瓷燒結(jié)的組織演化過程，觀察到了氣孔的球化過程，以及燒結(jié)過程中出