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1. 研究目的与意义（文献综述）
碳化硅又称金刚砂，具有导热系数高、耐高温、热膨胀系数小、硬度大、强度高、良好的耐磨性和耐腐蚀性等性质[1]，碳化硅的硬度仅次于金刚石，其耐磨性能是铸铁5-20倍。基于其优良的化学性质，碳化硅在工业上得到广泛应用,目前国内工业生产应用有黑色碳化硅和绿色碳化硅。黑色碳化硅纯度在95%以上，韧性比绿碳化硅高，主要用于加工陶瓷、玻璃、有色金属等抗张强度低的材料；绿碳化硅纯度在97%以上，其自锐性强，可用于精磨刀具，也可用于加工硬质合金和光学玻璃[2]。在热工炉窑中，黑色碳化硅涂料涂于炉内壁表面可增加内壁黑度，提高辐射能力，达到节能的目的[11]。以碳化硅为原料制成的第三代半导体较传统半导体而言具有更宽的禁带宽度，更高的热导率、击穿电场、电子饱和速率以及抗辐射能力，更适合制作高频、高温、抗辐射的大功率器件[7]。以碳化硅为原料制成的复合材料陶瓷在我国航天领域、光学领域、空间技术等多个领域均有应用[8]。粉末热压成型主要用于现代陶瓷、大型硬质合金和难熔化合物等方面[6]。碳化硅制品可采用碳化硅粉末热压制成，生产时热压压力通常约为冷压压力的10％[5]，且可大大提高材料利用率，而致密度直接影响到碳化硅粉末热压制件的综合性能。生产设计中粉末热压成形过程复杂，传统经验及试错法难以满足生产实验需要[10]。因此近年多为学者提出多种粉末研究模型，模型基本上基于连续介质力学和非连续介质力学两种理论，其中由连续介质力学衍生出了烧结多孔金属塑性力学模型和广义塑性力学模型，由非连续介质力学衍生出了围观力学模型。烧结多孔金属塑性力学模型是最早的粉末压制模型，但由于当时对粉末研究的局限性，该模型计算预测结果与实际对比误差较大[13]，因此该模型不适合用于本次研究。微观力学模型将粉末作为球体颗粒进行分析，与实际情况不符，且压制粉末过程中粉末之间的相互作用力难以确定，该模型不适用于分析实际生产。广义塑性力学模型虽需要大量实验数据构建模型，但是其模拟精度较高，且Drucker-Prager Cap本构模型，在广义塑性力学模型基础上进一步得到完善，可以有效模拟粉末压制过程，研究压制方式、加热方式等对制件致密度的影响。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
1、 采用drucker-prager cap本构模型，运用有限元软件abaqus建立热-力耦合模型；
2、 研究不同高径比、压制方式对制坯致密度的影响规律；
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献，明确研究目标与内容，掌握研究方案与方法，完成开题报告；
第4-9周：采用dpc本构模型，建立热-力耦合有限元模型；
第9-12周：研究制坯致密度与温度场分布的影响规律；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 刘望生，代小元，许顺祥，高金锋，薛俊，曹宏. 碳化硅粉体的整形及其再结晶动力学研究[j].中国陶瓷.2017年6月第53卷第6期：8-13
[2] 姜洪舟，黄迪宇，田道宇，李福洲．无机非金属材料热工设备（第3版）[m].武汉理工大学出版社，2012年7月
[3] 梁训裕，刘景林编译.碳化硅耐火材料[m].北京：冶金工业出版社.1981.
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