【摘 要】
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材料内部微结构及其演化与材料宏观力学性能密切相关,而孔隙是微结构的一种重要形态.在金属粉末微波烧结过程中,由于烧结机理复杂,且受限于传统实验观测手段,目前对金属微波
【机 构】
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中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥,230027
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材料内部微结构及其演化与材料宏观力学性能密切相关,而孔隙是微结构的一种重要形态.在金属粉末微波烧结过程中,由于烧结机理复杂,且受限于传统实验观测手段,目前对金属微波烧结孔隙演化机理的认识尚不清晰.本文采用SR-CT (Synchrotron Radiation Computed Tomography),同步辐射计算机断层扫描技术,对金属铝粉末微波烧结过程中的孔隙演化进行了在线观测,观测到呈条状的孔隙沿短轴闭合这一独特现象,与常规烧结中孔隙圆滑化和球化过程截然不同.基于这一现象,针对金属颗粒在微波电磁场作用下进行了受力分析,认为在微波电磁场中金属颗粒表面产生电子涡流,颗粒受到沿表面法线方向并指向孔隙内部的安培驱动力作用,促进了孔隙沿短轴方向的闭合,据此提出了条状孔隙演化的安培力驱动模型.将这一模型引入相场模拟,基于实验图像模拟孔隙的演化过程,得到了与实验一致的模拟结果,从而验证了安培力驱动模型的正确性.
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