基于有限元法模拟微晶玻璃的微晶化加热过程

作     者：刘红盼 黄小凤 马丽萍 尚志标 刘秀状 赵丹 蒋明 LIU Hongpan;HUANG Xiaofeng;MA Liping;SHANG Zhibiao;LIU Xiuzhuang;ZHAO Dan;JIANG Ming

作者机构：昆明理工大学环境科学与工程学院昆明650500 云南农业大学资源与环境学院昆明650201 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2017年第31卷第20期

页      面：164-169页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：昆明理工大学分析测试基金(2016P2014607009 2016T11304019 2016M20152207032) 

主　　题：微晶玻璃 微晶化过程 传热 有限元分析 

摘      要：以CaO-Al_2O_3-SiO_2系基础玻璃为研究对象,基于ANSYS有限元分析对基础玻璃微晶化过程进行了数值模拟,得到了基础玻璃内部中心点和端点温度场随时间的变化曲线方程。结果显示,在从室温加热到核化温度阶段(25~780℃)和从核化温度加热到晶化温度阶段(780~1 080℃),基础玻璃内部的中心点温度和端点温度值随时间变化与指数方程拟合度较高。为防止在加热过程中温度场中有较大的温度梯度分布和热应力的产生,在25~780℃阶段的升温速率应控制在2~4℃/min;在780~1 080℃阶段的升温速率应控制在0~2℃/min。通过差热分析和X射线衍射等分析手段对以3℃/min的升温速率升至核化温度(780℃)后又以1℃/min的升温速率升至晶化温度(1 080℃)后制得的CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃进行了实验验证,得到了主晶相为硅灰石(CaSiO_3)和含铁硅灰石类固溶体((Ca,Fe)SiO_3)且性能优异的微晶玻璃。