電場作用下Mo-C-Si系SHS過程的數(shù)值模擬.pdf

1、自蔓延高溫合成（SHS）技術(shù)以其自身獨(dú)特的優(yōu)點，在制備高熔點陶瓷、金屬間化合物及其復(fù)合材料方面顯示出巨大的潛力。但是，由于SHS反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)限制，許多體系的SHS反應(yīng)難以發(fā)生，這在一定程度上阻礙了SHS技術(shù)的發(fā)展。 本文以受SHS反應(yīng)熱力學(xué)限制的Mo-C-Si體系為研究對象，利用電場的誘發(fā)作用實現(xiàn)該體系的自蔓延燃燒，旨在合成所需的MoSi2-SiC復(fù)合材料。著重采用計算機(jī)模擬的方法，系統(tǒng)研究電場作用下Mo-C-Si系的S

2、HS過程，并分析電場的作用機(jī)制和對SHS過程的影響規(guī)律。 本文首先基于二維傅立葉（Fourier）熱平衡方程，將SHS反應(yīng)的熱效應(yīng)、外加電場的焦耳（Joule）熱效應(yīng)及試樣的傳熱過程耦合起來，建立了電場作用下Mo-C-Si系SHS過程的數(shù)理模型，并提出了該模型中各耦合項的計算方法及其求解的邊界條件。在此基礎(chǔ)上，采用有限差分法對電場作用下Mo-C-Si系的SHS過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，系統(tǒng)研究了外加電場強(qiáng)度對體系SHS過程的影響。