UO2烧结过程的相场模拟

• 作者: 孙正阳 杨超 柳文波
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: 相场模型 UO2 烧结 扩散机制
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 1295-1303
• 页数: 9页
• 分类号: TG148
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2019.00440

摘要

利用相场模型对UO2陶瓷粉末的烧结过程进行了模拟.在修正的相场模型中,不仅考虑了表面扩散、晶界扩散和晶格扩散3种各向异性的扩散机制对烧结组织形貌和烧结动力学的影响,而且考虑了不同陶瓷颗粒之间的界面能对烧结形貌的影响.基于实验条件和热力学物性参数,对UO2陶瓷粉末在2000 K的烧结过程进行了模拟.模拟结果显示:初始形貌为圆形的陶瓷粉末有利于烧结过程的进行;烧结过程中存在大晶粒吞噬小晶粒的现象;晶界扩散机制是UO2烧结过程中的主导机制;晶界能的改变导致晶界与相界之间的平衡二面角发生改变.在此基础上,模拟了多晶UO2陶瓷粉末的烧结过程,模拟结果与实验结果吻合较好.