激光烧结陶瓷温度场的数值模拟

根据热传导理论,推导出了激光烧结陶瓷过程中的热传导方程;并采用数值模拟的方法,编写了基于有限差分法的计算机程序。在此基础上,分别模拟计算了在各种不同的烧结工艺条件下,CO2激光辐照Al2O3陶瓷的温度场,结果表明,采用激光辐照的办法烧结陶瓷可以使陶瓷在短时间内达到很高的温度。此外,还计算了烧结过程中材料的温度随空间的变化曲线,结果表明,平行于激光辐照方向的温度梯度大小不随烧结时间变化而只与激光功率有关,激光功率越大温度梯度越大。研究还发现:垂直激光辐照方向的温度梯度的大小取决于激光束的功率密度分布和光斑大小。