在爆炸烧结工艺的早期发展过程中，各国长期以实验为重点，几乎很少使用计算机。随着计算机科学的发展和计算方法的不断改进，数值模拟在爆炸烧结方面的使用越来越多。M。L。Wilkins[19]最先开始了数值模拟在粉末材料爆炸烧结方面的应用。虽然M。L。Wilkins只对不同粉末的爆炸压实过程使用有限差分法进行了数值模拟，但他给后来的科研工作带来了很大的便利。与此同时，R。A。Berry和R。L。Williamson对平面飞板的撞击压实进行了数值模拟，也为数值模拟的应用做出了贡献。之后的研究中，J。E。Reaugh在前人的基础上，对相关的机理进行了深入分析。他们都或多或少多爆炸烧结的数值模拟做出了贡献。

相比于国外，国内开始对爆炸粉末烧结进行数值模拟的工作时已经非常晚了。中科院力学所的张德良完成了国内第一次爆炸粉末烧结的数值模拟。当时他采用的是流体弹塑性模型和Euler算法，在给出了爆炸烧结过程中的密度与压力分布的同时，还研究了炸药和粉末参数对爆炸烧结质量的影响。数值模拟在接下来的时间内依然会是爆炸烧结技术发展的主要方向之一。

1。4  本文的研究意义和主要工作来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

1。4。1 研究意义

如果使用传统的工艺，人工合成大颗粒金刚石晶体就会有很多局限的地方[20]。首先得保持稳定的生长条件，要想合成重约14克拉的金刚石晶体，约需要500小时的合成时间，在此时间内，高压设备必须维持稳定生长的条件，一般为1550~1660℃和5~6Gpa[21]。其次，大金刚石颗粒的成核是比较难控制的，小颗粒金刚石晶体常作用晶种，在其上形成新的金刚石晶核，在大颗粒金刚石晶体的生长条件下，在晶种上常会出现自发成核，导致晶体随意生长。这种现象在晶种数量较少时更为明显。最重要的是，使用传统工艺会耗费更多的资金。爆轰法制备的金刚石虽然陈本低，但金刚石粒径最大为1μm左右[22]。而市场上对2μm以上的大颗粒金刚石有很大的需求。大颗粒金刚石在模具、切割等方面都有广泛的应用。因而研究大颗粒金刚石的合成具有重要的应用价值。

爆轰复合小颗粒金刚石长大项目涉及到爆炸力学、材料学、化学等多学科交叉，是爆炸力学的一项典型应用技术。本项目的关键技术主要是在爆轰瞬间产生的超高压和高温条件的挤压，使金刚石颗粒表面瞬时融化聚合形成了大颗粒金刚石。创新点是超高压和高温条件的冲击装置、冲击药剂、飞板的选择及成型技术，保证融合的路径、控制。

1。4。2 主要工作

本实验目的是合成大颗粒金刚石。采用的原料为爆轰法合成的1微米左右的金刚石粉末，目前微米级的金刚石已经实现了工业化生产，而且性能稳定、陈本相对较低。本实验采用平面飞板法合成大颗粒金刚石，主要工作如下：

（1）通过实验，得到适合驱动飞板的顿感药剂配方；

（2）获得平面飞板法合成大颗粒金刚石的关键参数；

（3）对产物进行XRD、SEM的分析，确定产物的晶形、粒径等。