顯微結構設計和表面微裂紋分析圖像顯微鏡
(1)提高無機功能材料抗熱震性的途徑,可遵循如下原則:對
于要求高抗熱震斷裂能力的無機功能材料(大多數為致密高強的復
合功能材料,如高溫結構件和在惡劣熱環境下工作的防熱部件材料
等),通過成分選擇、顯微結構設計和表面處理,使得無機功能材
料保持盡可能低的熱膨脹系數、彈性模量和盡可能高的強度、斷裂
韌性及導熱系數;對于要求抗熱震損傷性能為關鍵指標的無機功能
材料(主要是多孔、低密、低強熱功能材料,如隔熱保溫材料),通
過成分選擇和顯微結構設計,使得無機功能材料具有較高的彈性模
量、斷裂能,以及低的強度、低的熱膨脹系數,并充分利用氣孔對
裂紋尖端應力鈍化和眾多微裂紋誘導主裂紋靜態擴展的特性,適度
引入氣孔或采用適當的表面處理工藝引入微裂紋,避免材料出現
災難性的動態裂紋擴展。
(2)陶瓷坯體燒成時,較大熱應力的大小與溫度場、熱膨脹收
縮率、彈性模量等參數有直接關系,熱膨脹收縮率的影響較大;溫
差較大的位置,其熱應力并不大,較大壓縮熱應力出現在846K左右
,與熱膨脹率較大的位置相對應;較大熱張應力在973—1073K出現
,與熱收縮率較大的位置相當。
(3)陶瓷坯體較大無因次熱載荷與較大當量熱變形之間的曲線
形態有著極為相關的關系,可用坯體較大當量熱變形來近似推測較
大無因次熱載荷的變化情況,這對于快速估計陶瓷坯體的燒成條件
好壞具有實用意義