相场方法模拟硬质颗粒对两相晶粒长大的影响

将多序参量的两相相场模型推广到含硬质颗粒的三相体系,建立包含第三相硬质颗粒的两相晶粒长大的热力学模型,运用扩散界面场变量动力学方程组模拟含第三相硬质颗粒的两相晶粒长大过程,研究两相晶粒长大的钉扎特点和晶粒长大的生长指数。结果显示,弥散分布的硬质第三相颗粒对基体组织的晶界具有钉扎作用,当第三相颗粒体积分数较大时,晶粒半径很快趋于稳定值。该模型能够反映第三相粒子对两相晶粒长大过程的影响,与现有的相关理论吻合。

大尺度模拟二维晶粒长大过程的相场法研究

采用相场法大尺度模拟二维晶粒长大过程,统计分析了晶粒半径、晶粒边数的分布特征以及晶粒半径与边数的相关性,研究了单个晶粒长大动力学和长大轨迹。结果表明,相对晶粒半径和晶粒边数分布均具有自相似性,晶粒边数与晶粒半径呈正相关;单个晶粒的长大速率和半径的关系与Hillert方程吻合较好。

计算单相合金球状晶生长半径的数学模型

在Aron和Greer球状晶生长模型的基础上,分析了单相合金晶粒生长时间与冷却速度的关系,建立了计算单相合金球状晶生长半径的数学表达式。结果表明:晶粒生长半径与冷却速度的平方根成反比。该模型能与试验结果很好符合。

CdS/CuInSe_2多晶薄膜太阳电池参数分析

利用Rothwarf模型,通过理论计算,讨论了多晶CdS/CuInSe_2薄膜太阳电池的掺杂浓度、厚度和晶粒尺寸对太阳电池转换效率的影响.结果表明太阳电池的吸收层掺杂浓度存在一个最佳值;晶粒半径、太阳电池厚度对电池效率有显著影响,但达到一定值后,对效率的影响可以忽略.

激光填丝焊接熔池凝固裂纹倾向性研究

激光填丝焊接熔池处于固液相混合状态时,凝固收缩和热收缩将导致固相合金之间产生拉应力,若此时没有液相合金的填充,固相金属将沿晶格边界处产生裂纹。文本基于动态条件下熔池凝固晶粒演变过程和焊缝中心线生长规律建立晶粒半径与固相金属百分比数学模型;同时,通过引入焊缝元素当量并提出一种熔池凝固裂纹判定准则;最后,采用不同填充材料下的不锈钢激光填丝焊接试验对判定准则进行验证。结果表明,基于晶粒生长规律推导的熔池凝固裂纹判定准则与实验结果吻合良好;液态金属向晶格边界填充速度越快,凝固裂纹越难产生;减小固相金属百分比与温度梯度比值,可降低凝固裂纹倾向性。