摘 要:蓝宝石单晶俗称刚玉，是一种简单配位型氧化物晶体。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。

　　　本文主要对不同冷却温度下的蓝宝石生长的速度和温度场进行分析，主要研究内容包括：

（1）冷却温度为250C时的蓝宝石生长随时间变化云图，温度随时间变化云图，总结蓝宝石生长规律。

（2）冷却温度为150C时的蓝宝石生长随时间变化云图，温度随时间变化云图，并将计算结果和冷却温度为250C时的结果进行对比，总结蓝宝石生长规律。

（3）冷却温度为50C时的蓝宝石生长随时间变化云图，温度随时间变化云图，并将计算结果和冷却温度为150C ，250C时的结果进行对比，总结蓝宝石生长规律。

关键词：蓝宝石；Fluent；热场；仿真

目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论-1

1.1 蓝宝石研究的背景和意义-1

1.2 蓝宝石研究现状和发展趋势-1

1.3 本文研究内容-2

第二章 蓝宝石制造工艺分析-3

2.1 蓝宝石在军工中的应用-3

2.2 蓝宝石制造方法概述-3

2.2.1 温度梯度法(TGT)-3

2.2.2 热交换法(HEM)-4

2.2.3 泡生法(Kyropoulos)-5

第三章 FLUENT计算理论基础-7

3.1 FLUENT软件介绍-7

3.2 FLUENT计算理论公式-8

第四章 蓝宝石生长仿真计算建模和边界条件设置-11

3.1 Gambit建模过程-11

3.2 FLUENT边界条件设置-12

第五章  蓝宝石生长仿真模拟结果分析-17

5.1 冷却水温为250C时数值计算结果-17

5.2 冷却水温为150C时数值计算结果-20

5.3 冷却水温为50C时数值计算结果-24

第六章 结论与展望-27

参考文献-29

致  谢-33