本项目对微波烧结高性能陶瓷材料过程中微波能在烧结腔内的分布规律进行研究。计算和模拟出其在烧结腔体不同位置的分布状况,找到控制它均匀分布及其均匀分布范围大小的方法;烧结试样内的温度场的分布。研究了烧结腔建模仿真中的影响因素,数值模拟了加载圆柱状试样的烧结腔内的电场分布,仿真结果显示腔内电场的三个均匀区域都有所减小,两边的均匀区域缩小程度较小,中间的均匀区域由于试样吸收微波能量收缩较大。分析和讨论了试样不同的几何尺寸和微波参数对试样内部和腔内电场分布的影响当表面半径R较小时,试样的电场分布从里到外逐渐增强,R的增大使试样中心和左右两端出现较大电场,腔内中间的均匀区域受到破坏,两边的受到"挤压"。轴向高度H和相对介电常数 的不同都会使试样内部出现完全相反的电场分布,当H和 处于发生变化的分界点时,试样内部的场强趋于一致。H的增大使径向表面退极化场的减少幅度大于轴向表面的增加幅度,也使腔内中间的均匀区域的场稳定逐渐升高, 本项目的研究成果可以解决目前微波烧结技术中存在的热失控、微波场的均匀性差,烧结大件产品困难等问题,使这种新型节能环保的烧结方法成功地应用于高性能陶瓷等相关行业中。
英文主题词microwave sintering;HFSS;ePhysics;numerical simulation