金属学报

作者：郭松源, 柳文波, 杨庆成, 戚晓勇, 恽迪

单位：1 西安交通大学 能源与动力工程学院 西安 710049；2 西安交通大学 陕西省先进核能技术重点实验室 西安 710049；3 上海大学 上海市能源工程力学重点实验室 上海 200072

关键词：相场模拟,黏弹性接触,黏性烧结,气孔演化,

基金：国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(NSAF联合基金)项目(U2130105);之江实验室科研攻关项目(2021PE0AC02);中国核工业集团有限公司领创科研项目

为研究黏性烧结过程的组织形貌和物理性能的变化规律，本工作建立了黏性烧结过程的相场模型，分析了烧结颗粒的形貌、轴向速度场和压强场的演化结果。模拟结果表明：在表面张力驱动下，2个等大颗粒逐渐合并为1个圆形颗粒，演变过程中质量守恒；速度场在颗粒内部分为接触应变区域与刚体运动区域；颗粒内外压强差与颗粒曲率成正比关系。进一步分析发现，2个圆形颗粒的颈球比与收缩率在演化的开始阶段变化很大，符合黏弹性接触的规律；而在演化后期的变化较慢，此时2个圆形颗粒的颈球比与收缩率接近平衡状态的值；随着迁移率的增大，演化速率加快，但对稳定状态的形貌影响不大。多颗粒的模拟结果表明，黏性烧结过程中气孔会发生球化，随后缓慢消失，出现致密化；相同模拟条件下，尺寸较小的气孔演化速率更快。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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