基于相场法的多晶陶瓷电树枝击穿二维模型研究及其应用

内容概要：本文详细介绍了利用相场法构建多晶陶瓷材料在高压电场下的电树枝击穿二维模型的研究。通过COMSOL Multiphysics软件，作者探讨了电场重新分布、晶界效应对击穿路径的影响以及电树枝分叉结构的形成机理。研究揭示了晶界“吸引”效应、电场屏蔽现象和路径分选机制等关键现象，并通过数值模拟验证了这些理论。此外，还讨论了模型的应用实例，如优化晶粒尺寸分布提高器件击穿场强的方法。 适合人群：从事材料科学、电气工程领域的研究人员和技术人员，特别是关注绝缘材料性能和失效机制的专业人士。 使用场景及目标：适用于研究多晶陶瓷材料在高压环境下的电击穿行为，帮助理解电树枝生长机制，优化材料设计，提升绝缘器件的可靠性和使用寿命。 其他说明：文中提供了详细的建模步骤和代码片段，有助于读者复现实验并进一步探索相关课题。同时指出未来改进方向，如考虑载流子注入等因素以更精确地描述纳秒级击穿过程。