考虑热阻效应下的氧化铈粉末在射频热等离子体中的飞行加热过程

对二氧化铈(CeO2)粉体的飞行加热过程进行了实验和数值模拟研究。在实验中,将CeO2粉末(平均粒径30 μm)注入射频氩等离子体中,并使用DPV-2000监测仪测量温度。此外,提出了一种结合氩气等离子体中粉末飞行加热的电磁、热流和传热模型。研究了不同粒径的CeO2粉体的熔化过程以及在热阻作用下的熔融过程。结果表明,CeO2粉末颗粒的加热过程包括3个主要阶段,其中一个阶段与一个称为Biot数的无量纲参数有关。当Biot数≥0.1时,热阻显著增大,尤其对于较大的粉体。预测的颗粒出口温度(1800~2880 K)与实验结果吻合较好。

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Key words: 射频热等离子体,热阻效应,加热过程,Biot数

原文发表于《稀有金属材料与工程》(Journal of Thermal Spray Technology)(2026年第55卷第3期)
作者:苏毅,刘睿喆,Ahmad Hilal,赵鹏,靳兴月,朱海龙

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