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全自动堆焊机合金扩展有限元计算
作者:管理员    发布于:2016-07-23 08:01:51    文字:【】【】【
制备的全自动堆焊机合金效率提高了0.3%。以M复合体系为烧结助剂,采用放电等离子烧结工艺制备氮化硅陶瓷。研究了MgO–Al2O3–CeO2含量、烧结温度对氮化硅陶瓷显微结构及力学性能的影响;探讨了复合烧结助剂作用下氮化硅陶瓷的烧结机理。丝网印刷腐蚀浆料开窗相对于激光熔融、等离子刻蚀和光刻等方法,具有高的产量、设备投资和运营成本低等优势,容易在现有生产线上实现。
最后对比了选择性发射极晶体硅太阳电池和常规太阳电池的电性能和光谱响应,结果表明:当混合粉体中Si3N4、MgO、Al2O3和CeO2的质量比为91:3:3:3、烧结温度为1600℃时,全自动堆焊机合金烧结体相对密度(99.70%)、硬度(18.84GPa)和断裂韧性(8.82MPa?m1/2)达最大值,晶粒以长柱状的β相为主,α-Si3N4→β-Si3N4相转变率达93%;当混合粉体中Si3N4、MgO、Al2O3和CeO2的质量比为88:4:4:4、烧结温度为1600℃时,烧结体抗弯强度(1086MPa)达到最大值。
为了研究热冲击载荷下耐火陶瓷材料的微观失效机制,基于Eshelby等效夹杂理论和Voronoi网格,建立了存在不同数量级粒径的全自动堆焊机合金微观结构模型,验证了微观模型的准确性。在上述微观结构模型的基础上进行有限元和扩展有限元计算,得到其停炉最危险时刻的瞬态微观应力场和微裂纹萌生扩展规律,进而得到其热冲击失效的微观机制,较好解释了碳化硅耐火陶瓷的失效机制。 
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