王超
,
梁军
,
栾旭
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.049
ZrB2+SiC防热陶瓷具有较高的熔点且在高温下具有良好的抗氧化性能,使其成为超高温防热材料的主要研究对象.但由于使用温度过高,试验手段很难测量和观察材料的高温力学性能和断裂模式.利用分子动力学,采用Tersoff三体势函数,预报了组份SiC在较高温度下的理想强度和弹性模量.采用预制裂纹的方法,模拟了不同温度下SiC的断裂模式.结果表明,随着温度的升高SiC的理想强度呈负指数规律下降,弹性模量也呈现下降趋势.SiC在较低温度下为脆性断裂,随着温度的升高,裂纹尖端前缘出现损伤区,裂纹的扩展模式逐渐转变为子母裂纹传播机制,表现出一定的韧性.
关键词:
防热陶瓷
,
分子动力学
,
断裂模式
,
力学性能
王超
,
梁军
,
栾旭
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.050
高超声速飞行器是各国在提高国防力量时的一个主要发展方向,高温防热陶瓷具有较高的熔点和良好的抗氧化能力,成为高温防热材料的研究热点.作为研究防热陶瓷的几个基本问题,材料的微结构、力学性能、高温氧化以及增韧机制成为这类材料的研究重点.本文综述了热压烧结、无压烧结及添加烧结助剂等制备工艺下防热陶瓷材料的研究现状,分析了目前存在的问题,评述了今后的发展趋势.
关键词:
防热陶瓷
,
氧化
,
增韧机制
,
微结构
梁军
,
王超
,
栾旭
,
王宝来
稀有金属材料与工程
通过对热压成形的ZrB_2+SiC、HfB_2+SiC体系以及原位合成的ZrB_2+SiC体系的压痕试验,分析了SiC颗粒增韧防热陶瓷的增韧机制.从力学角度阐述了各体系的增韧机制,从裂纹的扩展方式及耗能角度比较了各体系增韧模式的异同.分析指出,裂纹偏转、裂纹桥联、裂纹分叉钉扎等多种机制的协同作用是SiC颗粒增韧防热陶瓷韧性大幅提高的主要原因.基体与增强相之间的化学匹配关系也是影响增韧效果的原因之一.
关键词:
防热陶瓷
,
增韧机制
,
SiC颗粒
,
压痕试验
