相場方法模擬多晶材料微觀結構演化.pdf

1、用相場法研究材料的微觀組織結構演變規(guī)律是一種新的方法，并被越來越廣泛的應用。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散、有序化以及熱力學驅動力的綜合作用，能通過場變量簡單明了地表征出任何一種復雜組織的幾何形貌，預測多晶平均尺寸、晶粒尺寸分布及晶粒拓撲結構的演化過程等情況，最終預測微觀組織的形成，控制材料的力學性能。
　　 本文采用相場模型研究了單相系統(tǒng)中正常晶粒長大和異常晶粒長大的組織演化情況，以及雙相系統(tǒng)晶粒長大

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