Al2O3-SiC陶瓷刀具材料微觀組織演變的模擬.pdf

1、陶瓷材料具有優(yōu)異的硬度、耐磨性和化學穩(wěn)定性，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)領(lǐng)域，但其較低的強度和韌度，不僅影響了刀具的使用可靠性，而且縮小了其應(yīng)用范圍。陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)對力學性能的影響最大，因此有必要對其微觀結(jié)構(gòu)的演變進行模擬和優(yōu)化，為提高最終的力學性能提供理論依據(jù)。
　　本文通過分析晶粒生長過程的機理，從晶粒的生長躍遷概率、再取向嘗試、生長速度的控制和邊界條件的選擇等方面建立了新的Monte Carlo Potts點陣模型和能量模型。

2、通過分析Monte Carlo標準和改進算法，開發(fā)H-L Monte Carlo新算法，該算法先對當前晶格是否處于邊界進行判斷，對處于邊界上并且轉(zhuǎn)換后使總能量降幅最大的取向進行重新取向嘗試，通過減少計算周期，加快了模擬速度。利用MATLAB軟件編寫程序來實現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)演變過程的模擬。
　　基于H-L Monte Carlo算法建立兩相陶瓷微觀結(jié)構(gòu)演變的Monte Carlo Potts模型，并研究第二相的含量、尺寸和晶界能之比對微觀

3、結(jié)構(gòu)的影響。模擬表明，第二相對基體相具有較強的釘扎作用，阻礙基體的生長，抑制晶粒的異常粗大。第二相尺寸越小，含量越多，對晶界的釘扎能力越強，阻礙基體生長的作用越強。具有相同晶界能的基體相間，第二相對晶界的釘扎作用較弱，晶界容易擴散，晶粒生長較快；當基體相和第二相的晶界能之比不同時，第二相對基體相的抑制作用會變強。這與第二相對基體相生長阻礙作用的理論分析結(jié)果一致，證明Monte Carlo Potts模型的準確性。研究燒結(jié)工藝參數(shù)與材料微