编号：FTJS107658
篇名： 氮化硼陶瓷坯体片状颗粒随机堆积的离散元模拟研究
作者： 叶文康1；齐正2；叶艳丽1；何子君3；梅书霞1；谢峻林4
关键词： 片状颗粒; 颗粒随机堆积; 内聚力; 孔隙率; 颗粒取向;
机构：1.武汉理工大学材料科学与工程学院2.中国钢研科技集团有限公司3.钢铁研究总院有限公司功能材料研究院4.北京工业大学材料循环低碳再生全国重点实验室
摘要： 六方氮化硼(h-BN)陶瓷因层状结构和优异的定向导热性能，在航空航天等领域具有重要应用价值。本研究通过离散元方法(DEM)分析了颗粒尺寸、径厚比和外加轴向压力对片状颗粒堆积结构的影响。结果表明，大尺寸颗粒、大径厚比和外加轴向压力均能促进颗粒有序排列，优化取向。外加轴向压力和大尺寸颗粒有助于颗粒间的接触，增加配位数，降低孔隙率，而增大径厚比则会使孔隙率上升。颗粒厚度从5μm增加到20μm,整体堆积孔隙率从0.65降至0.57,平均配位数从2.56升至4.43,平均取向角从45.30°降至10.70°。径厚比从20增至100时，孔隙率从0.65升至0.76,平均颗粒取向角从45.30°变为12.74°。当外加7 MPa轴向压力时，整体堆积孔隙率下降0.15～0.16,平均配位数增加1.57～2.40,平均颗粒取向角下降7.19°～12.03°。本研究为h-BN陶瓷热压烧结的堆积工艺优化提供了理论参考。