无限微热源法合成βsic实验及模拟研究

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1、论文题目：专业：硕士生：指导教师：无限微热源法合成伊SiC实验及模拟研究材料学田晓敏王晓刚摘要(签名)肛SiC粉体具有优良的耐高温性、抗氧化性、热稳定性，且其硬度高、热膨胀系数小、热导率大、耐化学腐蚀以及良好的电学特性，被广泛应用于电子、信息、精密加工、军工、航空航天等领域。但伊SiC粉体的众多合成方法，工艺复杂，产物纯度低，也很难批量化生产。本研究提出了一种适用于工业化生产伊SiC微粉的新技术一无限微热源法，即用石英砂、无烟煤和石墨等为原料，在无限微热源电阻炉实现电热还原，制备出伊siC微粉。该方法工艺简单，成本低，合成产物纯度高，

2、粒径小，且易实现规模化生产。在以往小型试验研究基础上，本文对无限微热源法合成伊SiC粉体实验进行了放大实验研究，在25kw炉型上，进行工艺参数的实验研究，研究表明：供电功率为45kw时，供电时间为55h，供电制度采用先大功率，后保温功率，可稳定合成单炉产量达65kg的合格肛SiC微粉一级品。以小功率放大实验参数为基础，本文应用ANSYS软件对大功率放大炉的温度场进行了模拟，模拟拟合得到的供电功率为75kw，供电时间为85h，表明本模拟结果对无限微热源法合成伊SiC微粉放大实验和生产具有重要指导意义。理想状态下，热源数目越多，温度分布越

3、均匀，反应越好。设计并建造大功率放大炉，选用优化的工艺参数，可以合成出130kg的伊SiC微粉一级品。利用)(1m、SEM和激光粒度分析等测试手段，对合成产物的性能进行了分析，结果表明：该法制得的伊SiC微粉一级品率可达57％，且其晶形完整，主要为立方晶系，纯度可达98．6％，粒度范围可缩小到O～2岬1。关键词：无限微热源法；伊siC粉体；反应机理；温度梯度；热流强度；研究类型：应用研究Subject：ResearchonSimulationandExperimentofIn6niteMicro_heatSourceMethodfor

4、伊SiCPowderSynthesisSpeciaI够：MateriaIScienceName：TianXiaominInstructor：WangXiaogangABSTRACT(signature)2；塑丕i型竺兰!(Signature伊SiCpowderh嬲beenwidelyusedinelectr011ics，i11jfol如atjon，p玎ecisionmaclljning，militaⅨaeroSpaCe肌dotherfieldsf．oritsexcellentIligtltemperatureresistance，ox

5、idationresis切nce，t11e衄al谢bili吼锄ditslligll㈣ess，smallthe肌alexpansioncoe伍cie咄la唱ememalconductiVi吼chemicalcon-osionresiSt强ce锄dgoodele嘶calproperties．HoweVer，m锄ymetllodsof伊SiCpo、砌ersyTlmesisexist也eseproblemsuch鹊complexprocess，lowp埘t)，productanddi币cultt0produceiIlmass．Tllisp印e

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