莫来石涂层对氧化铝基体力学性能的影响

摘要：

陶瓷材料的预应力增强已经被证明有效,但是这种表面预应力对其他力学性能的影响如何仍不明晰,本工作将探讨表面残余压应力对复合构件的综合力学性能的影响,包括弯曲强度、弹性模量、断裂韧性、硬度以及损伤容限.为了实现表层压应力以及相适配的界面剪切应力,按质量分数比1:1将莫来石和氧化铝混合磨成浆料涂覆在预烧后的氧化铝基体上,经无压烧结后,涂层与基体紧密结合,随着温度下降,2种材料不同的收缩率和界面约束形成表层残余压应力,从而实现氧化铝复合陶瓷的预应力强化,进而测试了该材料的各项力学性能.结果表明:预应力涂层有效提高了基体材料的弯曲强度,提高了38.9％;断裂韧性提高了36.5％,弹性模量稍降、硬度下降代表了涂层材料的性能.通过这些力学参数,计算得到复合氧化铝陶瓷的损伤容限从0.3894 m1/2提升至0.4527 m1/2,提高了16.26％.

关键词：损伤容限、预应力强化、氧化铝陶瓷、莫来石涂层

所属期刊栏目：51

分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金52032011

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：750-756