毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

摘 要：本文主要介绍了陶瓷材料抗热震性能的具体评价理论以及目前表征陶瓷材料抗热震性的几种常用手段，还有抗热震性的不同评价标准，进一步研究了升降温制度对陶瓷材料热抗震性指数的影响。

关键词: 氧化铝基陶瓷 抗热震性 升降温制度 抗热震性指数

1 前言

氧化铝陶瓷具有强度高、硬度大及抗氧化良好和化学性质稳定^[1]的优点，是一种用途广泛的工程陶瓷材料。但氧化铝基陶瓷材料主要是以离子键或共价键结合的，位错势垒很高^[2]，材料脆性很大，不能承受剧烈的热冲击，也就是说抗热震性^[3]较差。陶瓷材料在温度剧变而不被破坏的能力即抗热震性，它是材料力学性能和热学性能对受热条件的综合反应。

陶瓷材料在高温环境下工作时，会受到应力循环的作用^[4]，环境介质的腐蚀和冲刷以及温度突变时的热震冲击等。所以设计材料时，不仅要考虑材料所受的温度范围，还要考涉及到材料承受热震冲击的能力。因为温度骤变引起的热冲击应力很大，如果材料没有塑性，不能削减应力峰^[5]，缓和应力集中，吸收冲击力，就会产生裂纹并使之扩张。陶瓷材料不仅几乎没有塑性^[6]，而且它们的导热性一般很差，温度骤变引发的应力梯度^[7]大；陶瓷材料在热震冲击条件下，由于各向异性膨胀系数造成的热应力会高达 80～100MPa。因此，热冲击断裂与损伤是工程陶瓷材料失效的主要方式之一，也是评价工程陶瓷材料使用性能的一项重要性能指标，研究陶瓷材料的抗热震性能对于实际使用具有非常重要的意义。经典的抗热震性理论来源于对脆性材料研究的三个近似的理论，即热弹性近似（TEA），能量平衡准则（EBA），统一理论（UT），其中统一理论包含了其他两种理论，并引入了新的参数。本课题主要研究升降温制度对陶瓷材料热抗震性指数的影响。

2 抗热震性的评价理论、标准及改善抗热震性能的途径

2.1 经典抗热震性评价理论^[8,9]

（一）热弹性近似（TEA）

Kingery提出的热弹性近似认为，当热应力等于或克服材料的断裂强度时将发生断裂。R参数的定义为，当h =1（h是传热系数）：