显微结构设计和表面微裂纹分析图像显微镜
(1)提高无机功能材料抗热震性的途径,可遵循如下原则:对
于要求高抗热震断裂能力的无机功能材料(大多数为致密高强的复
合功能材料,如高温结构件和在恶劣热环境下工作的防热部件材料
等),通过成分选择、显微结构设计和表面处理,使得无机功能材
料保持尽可能低的热膨胀系数、弹性模量和尽可能高的强度、断裂
韧性及导热系数;对于要求抗热震损伤性能为关键指标的无机功能
材料(主要是多孔、低密、低强热功能材料,如隔热保温材料),通
过成分选择和显微结构设计,使得无机功能材料具有较高的弹性模
量、断裂能,以及低的强度、低的热膨胀系数,并充分利用气孔对
裂纹尖端应力钝化和众多微裂纹诱导主裂纹静态扩展的特性,适度
引入气孔或采用适当的表面处理工艺引入微裂纹,避免材料出现
灾难性的动态裂纹扩展。
(2)陶瓷坯体烧成时,较大热应力的大小与温度场、热膨胀收
缩率、弹性模量等参数有直接关系,热膨胀收缩率的影响较大;温
差较大的位置,其热应力并不大,较大压缩热应力出现在846K左右
,与热膨胀率较大的位置相对应;较大热张应力在973—1073K出现
,与热收缩率较大的位置相当。
(3)陶瓷坯体较大无因次热载荷与较大当量热变形之间的曲线
形态有着极为相关的关系,可用坯体较大当量热变形来近似推测较
大无因次热载荷的变化情况,这对于快速估计陶瓷坯体的烧成条件
好坏具有实用意义