相場法模擬吹氣法制備泡沫鋁過程中的氣泡演化.pdf

1、泡沫鋁合金是一種新型功能材料,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中含有大量的孔隙。它有著獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理性能、機械性能、聲學(xué)性能、熱性能以及可回收利用性等,因此,成為一種具有很大開發(fā)潛力的工程材料。制備泡沫金屬的方法眾多,相比較而言,吹氣發(fā)泡法因為設(shè)備簡單、成本低、可以連續(xù)生產(chǎn)等特點,更適用于規(guī)?；a(chǎn)。在生產(chǎn)過程中,如何控制氣泡的尺寸大小及與分布、以及其拓撲結(jié)構(gòu)是該項工藝的核心問題。本文以相關(guān)實驗研究為依據(jù),采用數(shù)值模擬方法對金屬泡沫的氣泡演化過程進行

2、分析,揭示液態(tài)金屬演化過程的動力學(xué)機制,為吹氣法制備泡沫金屬提供準(zhǔn)確而可靠的科學(xué)依據(jù)和理論預(yù)測模型。主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面:
　　本文采用相場法對金屬氣泡組織的演化進行二維模擬研究。相場法是建立在金茲堡-朗道理論之上的一種基于經(jīng)典熱力學(xué)和動力學(xué)理論的模擬方法,引入了相場變量,考慮有序化勢與熱力學(xué)驅(qū)動力的綜合作用來建立相場方程,其解可以描述固液界面的形態(tài)和界面的移動。采用matlab編寫程序,建立了一套完整的模擬思路,通