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能源学院学术报告:化学气相沉积制备高质量熔石英玻璃中热和质输运过程研究

日期: 2017-05-24     阅读次数:42

报告题目:化学气相沉积制备高质量熔石英玻璃中热和质输运过程研究

报告人:  黄耀松博士

报告时间:2017526日(周五)上午830

报告地点:物理科技楼237

 

报告摘要:

熔石英玻璃是半导体、冶金、化工、通讯等工业中不可或缺的材料,也是近代尖端空间技术、国防装备建设中的不可替代材料。其中高纯熔石英玻璃已经成为下一代能源装备 高能激光核聚变系统中重要的元件材料。化学气相沉积制备熔石英玻璃是将四氯化硅液体通过载气送入反应器内,在高温氢氧火焰中进行氧化、水解等复杂化学反应过程,生成纳米级的高纯二氧化硅熔融颗粒,并最终沉积于基板上形成光学均匀的熔石英玻璃。随着计算机技术的发展,采用CFD模拟材料制备全过程并指导工艺优化,具有十分重要的意义。本报告基于数值计算方法对化学气相沉积制备高纯熔石英玻璃热质输运过程进行介绍,主要内容包括:构建四氯化硅在氢氧火焰中的燃烧反应动力学机理,并对该详细机理进行简化及将其应用于熔石英玻璃制备过程模拟;耦合流动、燃烧、辐射、及颗粒追踪等过程进行建模,在此基础上对沉积基板的初始位置进行优化和设计;基于动网格技术捕捉沉积面形状变化,并讨论不同气料量对沉积面形状以及玻璃光学均匀性影响;最后介绍以后的研究规划。

 

报告人简介:

黄耀松,清华大学航天航空学院博士研究生。研究领域:计算燃烧及材料制备中热科学,具体包括详细化学反应动力学机理的生成、简化及模拟;反应器内热场设计和优化;CVD制备大尺寸和高质量熔石英玻璃中传热传质过程建模和动态模拟等。在International Journal of heat and mass transferCombustion Science and Technology等重要期刊上发表文章。

 



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