微波烧结LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2电磁场与温度场的仿真模拟
来源期刊：材料科学与工艺2017年第6期
论文作者：薛源 张正富 沈韬 徐顺涛 吴天涯
文章页码：40 - 44
关键词：微波烧结;LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2;矩形微波炉;有限元模拟;相对介电常数;
摘 要：分析了微波烧结的原理和特点,利用COMSOL Multi-physics模拟软件对矩形微波炉进行了仿真模拟,研究了微波烧结正极材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2时电磁场与温度场的分布,测量了粉末样品LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的介电常数,并与模拟结果相对照.研究表明:微波在烧结LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2样品时,炉腔内电磁场的分布受到影响,微波炉内表面的电场强度减弱;材料内部温度场的分布不均匀,材料的下半部分温度较高;同时,在仿真模拟计算过程中,求得LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2在微波中烧结到不同温度时的能量损耗,根据李赫德涅凯法则计算出其对应的相对介电常数,发现在20620℃,相对介电常数随温度的上升而变大.根据实验测得的复合介电常数,求出对应温度点LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的相对介电常数.利用Origin对仿真模拟计算和实验求得的两组相对介电常数数据进行拟合对比,发现实验求得的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的相对介电常数与仿真模拟计算所得数据趋势吻合.
薛源，张正富，沈韬，徐顺涛，吴天涯
昆明理工大学材料科学与工程学院
摘 要：分析了微波烧结的原理和特点,利用COMSOL Multi-physics模拟软件对矩形微波炉进行了仿真模拟,研究了微波烧结正极材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2时电磁场与温度场的分布,测量了粉末样品LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的介电常数,并与模拟结果相对照.研究表明:微波在烧结LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2样品时,炉腔内电磁场的分布受到影响,微波炉内表面的电场强度减弱;材料内部温度场的分布不均匀,材料的下半部分温度较高;同时,在仿真模拟计算过程中,求得LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2在微波中烧结到不同温度时的能量损耗,根据李赫德涅凯法则计算出其对应的相对介电常数,发现在20620℃,相对介电常数随温度的上升而变大.根据实验测得的复合介电常数,求出对应温度点LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的相对介电常数.利用Origin对仿真模拟计算和实验求得的两组相对介电常数数据进行拟合对比,发现实验求得的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的相对介电常数与仿真模拟计算所得数据趋势吻合.
关键词：微波烧结;LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2;矩形微波炉;有限元模拟;相对介电常数;
