二元合金中选择性氧化微孔生长的有限元模拟。

在燃气轮机热障涂层(TBC)系统中观察到选择性氧化诱导空隙生长。这些空洞出现在键合层和热生长的氧化层之间的界面上。在本文中，我们开发了模拟二元合金中由于扩散和蠕变耦合引起的微孔生长的建模框架。我们已经将建模框架实现到现有的有限元程序中。利用所开发的建模框架和程序模拟了二元β - nial合金中选择性氧化驱动的微孔生长。模拟了相互扩散和蠕变共同作用下的轴对称孔洞生长。孔隙的锐度和蠕变的方向是我们研究的参数。我们的模拟表明，当蠕变在所有方向上(各向同性)的可能性相等时，空洞的扩张没有任何形状变化。当蠕变仅限于沿径向和切向发生时，预测的空洞生长模式与实验中观察到的相似。半球形空洞比尖锐空洞生长得更快。 The sharpness increases in the case of a sharp void and could lead to interactions with the neighboring voids leading to spallation of the thermally grown oxide layer as observed in experiments.

修改后的版本出现在“材料科学与工程中的建模和模拟，14,1211 -1223”doi:10.1088/0965-0393/14/7/009