金属学报

作者：戚晓勇, 柳文波, 何宗倍, 王一帆, 恽迪

单位：1.西安交通大学 核科学与技术学院 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.中国核动力研究设计院 反应堆燃料与材料重点实验室 成都 610213

关键词：相场模拟,UN,烧结,致密化,平流通量,

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);中国博士后科学基金项目(2019M663738);清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室项目(KF201713);中国核工业集团有限公司领创科研项目

引入了平移和旋转等作用过程，建立了烧结致密化过程的相场模型，分析了平流通量刚体运动对烧结颈的形成、平衡二面角和烧结致密化过程的影响。模拟结果表明，引入平流通量刚体运动在烧结初期加快了烧结颈的形成，而在烧结后期作用不明显；烧结相场模型中是否引入平流通量不影响晶界平衡二面角的取值；致密化过程的气孔收缩分为3个阶段，分别是烧结初期的表面扩散主导阶段、平流通量取代表面扩散的阶段和致密化完成阶段；增大平移迁移率能加快致密化过程、增加致密化程度，但超过一定阈值后其作用达到饱和；颗粒完成致密化收缩后会形成稳定的三叉晶界(夹角120°)，多晶UN烧结模拟形貌演化中三叉晶界的形成和气孔收缩致密化的行为与实验结果一致。

来源：2023年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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