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新型陶瓷刀具材料的热应力分析

王永国 , 艾兴 , 李兆前 , 邓建新 , 赵军

无机材料学报

运用有限元方法计算了梯度功能陶瓷刀具ＦＧ－２内的热应力，计算结果表明，在高速切削条件下，梯度功能陶瓷刀具内的热应力明显小于普通陶瓷刀具；同时进行的切削实验也表明在高速切削的条件下，ＦＧ－２的破损寿命明显好于ＳＧ－４．说明梯度功能陶瓷刀具适应于高速切削．

关键词: 梯度功能 , finite element method , thermal stress , null

热障涂层热震失效寿命定量计算的研究

王引真 , 孙永兴 , 鄢君辉 , 郑修麟 , 阎国超

无机材料学报

研究了热障涂层的热震失效，认为涂层热震失效的本质为应力疲劳失效．建立了涂层热震失效寿命理论计算公式，并用实验结果对公式进行了验证，证明公式能很好地拟合实验结果．提出了评价涂层抗热震性能的指标-临界热震温差范围△Tc．该工作为估算涂层寿命及减少实验工作量提供了理论依据．

关键词: 热障涂层 , null , null , null , null

Lu_xY_1-xAlO₃：Ce晶体的缺陷研究

丁栋舟 , 李焕英 , 秦来顺 , 陆晟 , 潘尚可 , 任国浩

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01020

通过提拉法制备了Lu_xY_1-xAlO₃：Ce晶体样品. 采用偏光显微镜、场发射扫描电镜、电子探针等手段, 并结合热应力分析, 研究了Lu_xY_1-xAlO₃：Ce晶体中的开裂、铱金包裹体、气泡、孪晶、解理等宏观缺陷. 结果表明, 不同形态晶体内热应力合力的方向导致不同的开裂面的取位方式, 加强保温、建立适应晶体形态的合适温场等有助于获得完整晶体. 高温熔体及保护气氛中微量氧对铱坩埚的熔蚀与氧化, 使得晶体中存在有铱金包裹体, 降低炉腔内的氧含量、采用高纯度铱金压铸制作坩埚等措施有助于减少晶体内的铱金包裹体. 适当提高熔体温度以降低粘度、降低炉内气压等措施有助于减少晶体中的气体包裹物. 低镥含量Lu_xY_1-xAlO₃：Ce晶体中, a、b轴方向的晶胞参数非常接近, 在应力诱导作用下晶格参数互换易导致在<110>方向上形成孪晶.

关键词: 铝酸钇镥晶体 , crystals , defects

平板式SOFC结构热应力的有限元分析

陈弦 , 杨杰 , 蒲健 , 李箭

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00339

采用有限元数值计算方法, 对平板式固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构建立了三维有限元分析模型, 模拟计算了平板式SOFC单电池在均匀温度场中由于各层部件之间的热膨胀系数差异而产生的热应力, 并对模拟结果进行了分析和讨论, 为优化平板式SOFC的材料选择和结构设计提供了依据. 计算结果表明: 在阳极(或阴极)与电解质界面处出现热应力的最大值; 界面热应力的大小及分布与电极材料的热膨胀系数和温度载荷密切相关.

关键词: 平板式SOFC , coefficient of thermal expansion , thermal stress

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