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氧化鋯陶瓷材料的抗熱震性能分析

內容導讀:材料具有的熱學性能以及力學性能決定了陶瓷材料當中熱應力的大小,另外構件的幾何形狀以及環境的介質等也會影響陶瓷材料的熱應力的大小。因此,抗熱震性代表著陶瓷材料抵抗溫
材料具有的熱學性能以及力學性能決定了陶瓷材料當中熱應力的大小,另外構件的幾何形狀以及環境的介質等也會影響陶瓷材料的熱應力的大小。因此,抗熱震性代表著陶瓷材料抵抗溫度變化能力的大小,也肯定是它熱學性能以及力學性能相對應各種受熱條件時一個全面的反映。關于陶瓷材料在抗熱震能力方面的研究開始于上個世紀五十年代,到目前形成了很多關于抗震性的相關評價理論,不過都在一定程度上有著片面性和局限性。   

陶瓷材料的抗熱震性具體理論分析
  
陶瓷材料熱震破壞包括:在熱沖擊的循環直接作用下發生的開裂和剝落;在熱沖擊的作用下瞬間的斷裂?;诖?,有關脆性的陶瓷材料具體的抗熱震性相關的評價理論也涵蓋了兩個觀點。首先是基于熱彈性的理論。其說的是材料原本的強度無法抵抗熱震溫差導致的熱應力的時候,就造成了材料的“熱震斷裂”。通過這個理論,陶瓷材料需要同時具備熱導率、高強度和低熱膨脹系數、泊松比、楊氏彈性模量、黏度以及熱輻射的系數,這樣方能夠具備較高的抗熱震斷裂能力。另外,想要提高陶瓷材料實際的抗熱震能力,還可以通過對材料的熱容以及密度進行適當的降低。   

氧化鋯陶瓷材料的抗熱震性能分析

另一理論基于斷裂力學的具體概念,也就是材料當中熱彈性的應變能完全能夠裂紋成核以及擴展而新生的表面需要的能量的時候,裂紋形成并且開始擴展,進而造成了材料熱震的損傷。按照該理論,在抗熱震損傷性能方面比較好的材料應當符合越高越好的彈性模量以及越低越好的強度。以此能夠發現,以上要求和高抗熱震斷裂的能力具體的要求完全對立。另外,將陶瓷材料實際的斷裂能提高以及對材料的實際斷裂韌性進行改善,很明顯有助于提高材料的抗熱震的損傷能力。另外,存在一定量的微裂紋也對提高抗熱震的損傷性能有很大的幫助,比如:在氣孔率是10%到20%之間的非致密的陶瓷當中,熱擴展裂紋的形成通常會遭受來自氣孔的抵制,存在的氣孔能夠幫助鈍化裂紋以及減小應力的集中。
   
作為氧化鋯陶瓷材料,有著極為鮮明的常溫力學的性能,熔點比較高、在化學穩定性以及熱穩定性上都比較好。所以,其的使用經常處于高溫的條件之下,因而其抗熱震性的性能也是判斷其性能的關鍵指標。氧化鋯的許多性質都非常的特殊,比如:氧化鋯能夠以單料以及四方、立方這三種具體晶型共同存在,還有它特殊的相變特性,這么多特性都可以被我們所利用,用來提高其熱膨脹的行為,加強其的抗熱震方面的性能。

 
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