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一文了解氧化锆陶瓷的抗热震性能原理分析

新闻来源: 发布日期:2018-03-13 10:45:19发布人:AG游戏小张

工业陶瓷材料其性能比一般的要好,其中的抗热震性能就起着决定性的作用。主要是因为在工作过程中快速的加热和冷却会产生的热应力,这种热应力对于器件来说破坏很大,所以抗热震性非常重要。

氧化锆陶瓷材料中热应力大小取决于材料的力学性能和热学性能,并且受到结构件的几何形状和环境介质的影响。作为陶瓷材料抵抗温度变化能力大小的抗热震性,是陶瓷材料力学性能和热学性能的综合表现。

氧化锆陶瓷材料的热振破坏分为热冲击作用下的瞬时断裂和热冲击循环作用下的开裂,剥落,以及整体损坏的热层损坏两大类。一种是基于热弹性理论,它是指材料固有强度不足以抵抗热震温差引起的热应力时就导致材料热震断裂。

陶瓷注射成型工艺流程图

根据这一理论,陶瓷材料如果同时具有高的强度,热导率和低的热膨胀系数、杨氏弹性模量、泊松比、热辐射系数和黏度,才具有高的抗热震断的能力。另外,适当降低材料的密度和热容也有利于改善陶瓷材料的抗热震性。

另一种是基于断裂力学的概念。材料中的热弹性应变能足以支付裂纹成核和扩展而新生表面所需的能量时,裂纹就形成和扩散,从而导致材料热震损伤。根据这一理论,抗热震损伤性能好的材料应该具有尽可能高的弹性模量和尽可能低的强度。

几种典型的粘结剂组成

如何来保证这种性能?经常用的就是淬灭技术了。就是一种将样品在炉中加热,然后在空气中,水中或油中淬火冷却,通过测量残余力学性能知道其热震稳定性的方法。虽然用的比较多,但实际的测试结果并不是很理想。

另外一种是通过实验测试和数值模拟相结合实现的。主要是采用等离子体束快速加热氧化铝陶瓷圆盘的中心,这样就可以形成温度和热应力梯度,从而引起实验样本的损坏。进行对比,就可以得到一种模型,用这种模拟方法得出的结论与实验结果是非常一致的,用起来非常适合。

粘结剂在金属注射成形中的应用

以上就是AG游戏泰氧化锆陶瓷厂家为大家介绍的有关氧化锆陶瓷的抗热震性能原理分析,希望可以给大家提供参考。


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