康丹
- 作品数：8 被引量：4H指数：2
- 供职机构：中国科学技术大学工程科学学院中科院材料力学行为和设计重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 应用同步辐射CT技术研究SiC/Al微波烧结微结构演化
- 微波烧结是一种优于常规烧结的新型快速烧结技术,然而其高温、微波辐射等因素使传统实验技术难以对其微结构演化进行在线的原位研究,目前尚未能建立成熟的微波烧结理论。同步辐射CT(SR-CT)技术是近年来发展起来的一种材料无损检...
- 李永存许峰胡小方牛玉康丹
- 关键词：微波烧结
- 文献传递
- 固相烧结微结构演化的三维相场数值模拟和实验验证
- 应用Ginsburg-Landau理论的相场动力学模型来模拟固相烧结的演化过程,引入了多种同时发生的物理机制,如:表面扩散,晶界扩散,蒸发-凝聚,晶粒生长以及颗粒的刚体平移和旋转,并结合同步辐射CT(SR-CT)技术,实...
- 康丹许峰胡小方董博肖宇刘文超
- 固相烧结微结构演化的三维相场数值模拟和实验验证
- <正>应用Ginsburg-Landau理论的相场动力学模型来模拟固相烧结的演化过程,引入了多种同时发生的物理机制,如:表面扩散,晶界扩散,蒸发-凝聚,晶粒生长以及颗粒的刚体平移和旋转,并结合同步辐射CT(SR-CT)技...
- 康丹许峰胡小方董博肖宇刘文超
- 文献传递
- 基于相场模型的金属微波烧结演化机制分析及同步辐射断层扫描实验验证被引量：2
- 2016年
- 为了探索不同种类金属材料的微波烧结机制,本文针对钛和铝两种具有不同电磁学特性的金属材料,分析了微波与金属微粒的相互作用。依据经典的麦克斯韦方程,金属表面产生电子涡流和趋肤效应。由P.Mishra和K.I.Rybakov等提出的金属在微波中的加热效率理论,推导出钛金属表面的热效应明显高于铝。因为电子涡流在磁场中产生指向颗粒内部的洛伦兹力这一微波非热效应,阻碍了内部物质向外的扩散,且铝的感应涡流大于钛,故其向心力更大。由于微波的热效应和非热效应导致物质扩散的驱动力不同,得出"钛的微波烧结速率明显大于铝"这一区别于常规烧结的结论。将获得的分析结果引入相场数值模拟,改变相场模型中控制演化过程中的表面和体扩散变量,获得不同的模拟结果,定量分析了烧结颈等微观结构参数随模拟时间的演化曲线。结合同步辐射断层扫描(SR-CT)技术获得的金属在微波烧结过程中的实验参数,与理论分析和模拟结果相吻合,从而验证了分析和模拟的正确性和可行性。上述结果可为研究金属在微波烧结过程中的演化机制提供支持。
- 康丹许峰胡小方刘文超董博肖宇
- 关键词：金属微波烧结
- 基于在线实验的微波电磁场中材料烧结驱动力分析
- 利用自行研制的适用于同步辐射CT线站的微波烧结装置,在线观测了材料在微波电磁场作用下微结构的演化,分析了微波场中物质的扩散驱动力.得到了亚微米(0.74 μm)分辨率下样品微结构随微波功率上升和烧结时间而变化的投影图,运...
- 康丹许峰胡小方董博肖宇刘文超李永存
- 基于在线实验的微波电磁场中材料烧结驱动力分析
- <正>利用自行研制的适用于同步辐射CT线站的微波烧结装置,在线观测了材料在微波电磁场作用下微结构的演化,分析了微波场中物质的扩散驱动力。得到了亚微米(0.74μm)分辨率下样品微结构随微波功率上升和烧结时间而变化的投影图...
- 康丹许峰胡小方董博肖宇刘文超李永存
- 文献传递
- 陶瓷和金属微波烧结在线实验及微观机理分析被引量：2
- 2014年
- 为研究陶瓷和金属微波烧结时的微观演化机理,从而为优化不同材料的烧结过程提供依据,本文采用同步辐射技术对陶瓷(SiC)和金属(Al)的微波烧结微结构演化过程进行实时、无损的观测,并结合有限元模拟分析两者的微结构演化特征及微观机理。通过滤波反投影等数字图像处理技术得到烧结过程中样品内部的二维、三维重建图像,清晰地观察到SiC和Al在颗粒表面和界面演化上存在差异。定量地统计了陶瓷和金属烧结颈相对尺寸与时间的双对数关系,并与陶瓷和金属双球模型的微波烧结模拟结果进行了对比。运用模拟分别对实验中的烧结颈和微观形貌演化进行分析,得出结论:陶瓷和金属微波烧结时的加热机制不同,分别为整体介质损耗加热和表面涡流损耗加热。陶瓷的整体加热将会在材料内部特别是界面产生较高的温度,而金属的表面加热使颗粒表面温度高于界面。由相应的加热机制产生的温度分布差异,将会对材料的物质扩散过程产生不同程度的影响,进而产生不同的微结构。
- 王春萌许峰胡小方刘文超康丹李永存牛玉
- 关键词：微波烧结陶瓷金属
- 金属异质界面对微波烧结扩散影响的在线实验和相场模拟联合分析被引量：1
- 2018年
- 合金材料具有优异的力学性能和广泛的应用范围,与传统方法相比,利用微波制备合金具有明显的优势。为了探索合金材料的微波烧结机制,本文采用合金领域关注度较高的Ti和Al混合金属样品,利用在线实验方式获得了样品在微波烧结时的微观结构演化结果。和单质Ti和单质Al对比发现,混合Ti-Al样品的烧结温度明显降低,烧结速率显著增加。由上述现象分析认为,Ti和Al之间形成了金属间化合物,由于该化合物和单质金属电导率不同,导致界面极化现象的产生。极化损耗导致界面处温度升高,提高了界面物质的扩散速度。同时,由于界面处物质扩散加剧,大量原子向烧结颈聚集,造成空位向晶界扩散。过饱和的空位被晶界上的位错歼灭,在该处生成牵引力,促使相邻颗粒之间产生对心刚体运动。利用理论分析的结果,在相场数值模拟中同时引入多种扩散机制和刚体运动项,修正密度场控制方程,并拟合烧结颈等微观结构参数随模拟时间的演化曲线。曲线和实验结果基本一致,进一步验证了混合金属与微波产生了特殊作用,即驱动物质扩散的热效应和促使颗粒间向心运动的作用力。上述结果可为研究合金体系在微波烧结过程中的演化机制提供支持。
- 康丹许峰胡小方肖宇
