Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层残余应力的有限元分析

材料研究学报, 2014, 28(10): 787-793.

Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层残余应力的有限元分析

1.西南科技大学制造科学与工程学院绵阳 621010;中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳 621900

2.西南科技大学制造科学与工程学院绵阳 621010

3.西南科技大学材料科学与工程学院绵阳 621010

基金项目: 四川省制造过程测试技术-省部共建教育部重点实验室13ZXK04和四川省科技计划2012FZ0020资助项目 Supported by Key Laboratory of Testing Technology for Manufacturing Process Co-established by the Sichuan Province and the Ministry No.13ZXK04 and Sichuan Science and Technology Support Program No.2012FZ0020.

关键词：材料表面与界面 , 微晶玻璃 , 有限元分析 , 功能梯度涂层 , 残余热应力

Finite Element Analysis of Residual Stresses on Y-TZP/LZAS Glass-ceramic Gradient Coatings

Keywords： surface and interface in the materials , glass ceramic , finite element analysis , gradient coating , residual thermal stress

设计了Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层,使用有限元软件分析了成分分布指数、梯度层数目和梯度层厚度等参数对涂层/基体界面残余热应力的影响.结果表明:功能梯度材料的最佳成分梯度指数为m=1;涂层最佳层数为3-5层;涂层最佳厚度为1-1.5 mm;涂层表层主要分布为径向压应力;在涂层/基体界面的边缘区域应力集中较为严重;涂层/基体界面处的径向应力、轴向应力和剪切应力与成分分布指数、梯度层数目和梯度层厚度有密切的关系.用涂搪法制备了梯度涂层,用X射线衍射法(XRD)测试了涂层表面残余应力,验证了有限元结果的准确性.

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