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微波加热具有快速、环保、节能等优点,备受全球瞩目,微波合成SiC是材料合成领域的研究热点之一,尽管已有大量的实验研究,但由于实验条件的限制,微波合成SiC过程仍存在诸多问题:电场分布不清楚影响加热稳定性,限制了微波技术推广;加热过程中材料热效应不清晰,微波加热机理不系统;原子反应扩散过程复杂,SiC晶体生长不可控。随着计算机技术和数值计算方法的高速发展和日趋成熟,研究者们开发出一系列的模拟软件,成功应用于材料合成等领域。计算机模拟基于理论和实践经验,克服了实验条件的苛刻性和实验环境的严酷性,并且能够有效解读黑匣子式实验过程,分析物理化学机制。文中使用多物理场耦合仿真软件COMSOL模拟出了不同谐振模式下谐振腔中的电场分布,研究了样品位置和数量引起的电场变化规律;并模拟了样品的升温过程,显示了内部温场分布,分析了热效应的产生机理;最后通过分子动力学模拟软件Materials Studio中的CASTEP模块模拟研究了碳原子扩散的影响因素。模拟结果表明:谐振腔长度为半波长的整数倍时,对应不同模式下的电磁谐振度最高,谐振腔中心位置处电磁谐振均匀性最好,C在中心位置的温度场最有利于SiC的合成,合理设计微波谐振系统中电场分布可以实现多个样品的同时稳定烧结;微波热效应是介电损耗和电导损耗共同作用的结果,SiC合成过程中C的电导损耗持续减弱,介电损耗逐渐增强,两种损耗共同作用使得升温速率仍保持增长;介电常数、电导率、Al2O3掺杂等对C的耦合热转换有积极作用;C颗粒的接触区域存在电场强化;当存在杂质、空位缺陷时,电场增强C原子扩散。