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1. 研究目的与意义（文献综述）
微波介质陶瓷材料是指应用于微波频率（300mhz～300ghz频段）在电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，在移动通讯、卫星通讯和军用雷达等方面应用广泛。固相烧结（solid state sintering）是陶瓷零件制造过程中起决定性作用的重要步骤[1]。固相烧结是粉末在高温条件下通过物质的扩散与传输机制形成连续的固态结构的过程。烧结的驱动力来自表面能的减小，粉末颗粒越细，表面能越大，同时晶界和位错区域也是高能量区，系统倾向于向能量减小的方向转变，因此烧结的驱动力越大。
烧结需要加热已经形成的零件，从而达成致密化。在烧结过程中，会发生变形和不均匀的致密化。这是由于整个材料中孔分布不均匀而导致材料密度不均匀的结果。收缩和重力引起的摩擦在不均匀烧结中也起作用[2]。对所制造零件的不均匀致密化和变形的预测对于有效地将陶瓷零件制造至预定尺寸至关重要。反复烧结的试验试错法需要很长的烧结时间，并且高温环境的产生需要消耗大量的能源，数值模拟研究能够缩短实验时间，提高研究效率，节省能源消耗。
粉末烧结模型分为微观模型、宏观模型和细观模型[3]三种。早期的固相烧结过程研究主要集中在粉末颗粒之间的相互作用上，这方面的研究对日后晶粒长大模型的研究打下了坚实的基础。ashby 等结合孔隙运动以及表面张力，建立了粉末体烧结的本构模型基础，发展了烧结的致密化过程[4,5]。这一研究证实理想的最终致密状态可以通过特定的温度加载路径以及压力来达到。coble 等进一步研究了孔隙以及晶粒等微观结构的变化规律，在此基础上优化了烧结过程[6,7]。riedel等采用六边形晶粒作为微观模型，由此推导出一系列本构模型[8]；olevsky等结合微观特点所表现的宏观因素，流变烧结模型得以诞生[9]；cocks等在建立整体本构模型的基础上，对成形以及致密化机理（即蠕变和边界扩散）进行了描述[10]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
（1）通过实验获得介质陶瓷材料mgtio3相关力学性能参数，建立介质陶瓷材料mgtio3烧结致密化的材料模型。
（2）通过abaqus软件对建立的材料模型进行介质陶瓷粉末烧结致密化过程的有限元模拟。
3. 研究计划与安排
第1—3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解陶瓷粉末烧结致密化本构模型和模拟方法。确定研究方案，并完成开题报告。
第4—7周： 按照研究方案，开展力学性能参数的测试工作，并对材料参数进行总结和分析；
第8—10周：确定模拟所需的材料本构和几何模型，建立介质陶瓷粉末烧结致密化模拟方法；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] kühnlein t, stiegelschmitt a, roosen a, et al. development of a modelfor the sintering of pzt multilayer ceramics and their dielectricproperties[j]. journal of the european ceramic society, 2013, 33(5): 991-1000.
[2] cox n. modeling shape distortion of 3-d printed aluminum oxide partsduring sintering[d]. university of pittsburgh, 2018.
[3] van nguyen c, sistla s k, van kempen s, et al. a comparative study ofdifferent sintering models for al2o3[j]. journal of the ceramic society ofjapan, 2016, 124(4): 301-312.
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