1.简介 热膨胀效应： (1)可以通过热膨胀系数(thermal expansioncoefficient)来定义，ABAQUS可以通过热膨胀系数来计算热应变; (2)热膨胀效应可以是各向同性、正交异性或各向异性的; (3)被定义为从参考温度(reference temperature)到计算温度产生的膨胀效应; (4)可以被定义为一个依赖于温度和/或场变量的函数; (5)在ABAQUS/Standard中，如果是连续实体单元，可以被定义为一个分布函数; (6)在ABAQUS/Standard中可以直接使用用户子程序UEXPAN来定义(如果热应变是一个关于场变量和状态变量的复杂函数)。 2.计算热应变 ABAQUS通过热膨胀系数α来定义从参考温度θ0到计算温度θ产生的总的热应变，如图2.1所示。 热膨胀系数的单位和含义,热膨胀系数怎么算" title="热膨胀系数的单位和含义,热膨胀系数怎么算"/ 图2.1 热膨胀系数的定义 产生的热应变可以通过下式进行计算： 其中： α(θ,fβ)为热膨胀系数; θ为当前温度; θI为初始温度; fβ为场变量当前的取值; fβI为场变量的初始值; θ0为热膨胀系数的参考温度; 上式中的第二项代表由于初始温度θI和参考温度θ0之间的温度差产生的热应变。这一项能够保证当参考温度不等...
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2022
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众所周知，金属具有较好的韧性和力学性能，但高温下化学稳定性较差，易氧化。陶瓷能够耐高温，化学稳定性好，但脆性大，抗机械冲击能力差。金属陶瓷作为一种高温复合材料，其性能也是相当“硬核”，它兼顾了金属的高韧性、可塑性和陶瓷的高熔点、耐腐蚀和耐磨损等特性，在航空航天、温度测量、核能及加工制造等领域中拥有广阔的应用前景。 金属陶瓷是什么材料,金属陶瓷和硬质合金哪个更好" title="金属陶瓷是什么材料,金属陶瓷和硬质合金哪个更好"/ (图片来源于网络) 可以说，金属陶瓷是一种具有金属和陶瓷综合性能的先进高温结构材料，目前具体的应用对象主要包括高温耐磨部件、测温元件、高温涂层、高速切削刀具、冲压模具等。 定义 金属陶瓷属于一种高温复合材料，与金属基复合材料和陶瓷基复合材料既有联系又有区别，很难精确界定。有研究者给出的金属陶瓷的定义是：由一种金属或合金与一种或几种陶瓷组成的非均质复合材料，其中陶瓷占15%～85%(体积分数)，在制备温度下金属和陶瓷之间的溶解度较小，彼此之间不发生化学反应，或仅限于表面发生轻微的化学反应和扩散渗透。此外，有相关工作者把“硬质合金”归入“金属陶瓷”中，从材料组成来看，这种观点也有一定道理。 金属陶瓷的制备原则 为了更好地弥散分布并与金属结合，金属陶瓷中的非金属相(陶瓷)通常是近于等轴状的细颗粒，粒度一般为1-100μm...
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耐火材料在工业应用的过程中，为了延长耐火材料的使用寿命，避免在使用中出现破坏，其承受热冲击的能力是人们所要关注的首要性能。材料受到剧烈热冲击而发生破坏，本质是由于剧烈热冲击所引起的热冲击应力作用于材料内部的宏观缺陷与裂纹，使得裂纹发生扩展，进而使材料发生断裂。对于耐火材料而言，目前采用的对断裂韧性的检测方法有单边切口梁法、楔形劈裂法等。 1.单边切口梁法 单边切口梁法(SingleEdgeNotchedBeam，又称为SENB法)是在矩形截面的长柱状试样中部开一个很小的切口作为预置裂纹，一般设置切口宽度小于等于0.25mm，深度与试样高度的比值应该在1/2.5到1/2之间，试样加载直至断裂。试样外观如图1所示，对尺寸有一定的要求： (式1) 式1中，c代表预制缝的深度，mm; W代表试样的高度，mm; L代表跨距，mm; B代表试样的宽度，mm。 试样的长度要保证试样伸出两个支座外不少于3mm，横截面尺寸根据有关规定，应为3mm×6mm或者2.5mm×5mm。 对试样断裂韧性的计算按照公式可以表示为： 在耐火材料试样上预制出理想的原生裂纹是很困难的，因此在使用单边切口梁法对材料进行断裂性能的检测时，通常在试样上预制出具有一定半径的人工切口来进行代替。人工切口具有远远大于自然裂纹的曲率半径，会引起应力集中程度的减小，测得的断裂韧性的...
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在我们的日常生活中，各种各样的电子产品给我们的生活、工作、学习带来了极大的便利。电子产品由许许多多细小的电子元器件构成，而电容器正是其中应用十分广泛的电子元件之一。电容器种类众多，在电路中发挥不同的作用，例如应用于电源电路，实现旁路、去耦、滤波和储能的作用;应用于信号电路，主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用。 而陶瓷电容器，顾名思义，就是一种介质材料为陶瓷的电容器，除此之外介质材料还有其他的无机介电材料(如玻璃、云母等)，有机介电材料(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等)。一般陶瓷电容器和其他电容器相比，具有使用温度较高、比容量大、耐潮湿性好、介质损耗较小、电容温度系数可在大范围内选择等优点，因此在电子电路中受到广泛的应用。 各类陶瓷电容器 以下将分别介绍三种常见的陶瓷电容器。 一、半导体陶瓷电容器 半导体陶瓷电容分为表面型和晶界层型两种类型，通常具有容量大，体积小，工作温度范围较广泛，适用于滤波、旁路、耦合等电路中。 半导体陶瓷电容器是一种微小型化电容器，即电容器在尽可能小的体积内获得尽可能大的容量，这也是电容器发展的趋向之一。对于分离电容器组件来说，微小型化的基本途径有两个：①使介质材料的介电常数尽可能提高;②使介质层的厚度尽可能减薄。 在陶瓷材料中，铁电陶瓷的介电常数很高，通常用来制备陶瓷电容器，常见的铁电陶瓷多属钙钛矿型结构，如钛酸钡陶瓷及其固溶体，...
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氮化铝具有高热导率、良好的电绝缘性、低介电常数、无毒等性能，应用前景十分广阔，特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间散热的重要性也越来越明显。因此，基片必须要具有高的导热率和电阻率。为满足这一要求，国内外研究学者开发出了一系列高性能的陶瓷基片材料，其中主要包括：Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC，其中氮化铝是综合性能最优良的新型先进陶瓷材料，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件的理想封装材料。烧结过程是氮化铝陶瓷制备的一个重要阶段，直接影响陶瓷的显微结构如晶粒尺寸与分布、气孔率和晶界体积分数等。因此烧结技术成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。热压烧结是对装入模具的粉体同时加热加压，使粉料处于热塑性状态，从而产生两种特殊的传质过程，即晶界滑移和挤压蠕变传质。这两种传质过程在普通烧结过程中基本是不存在的，有助于颗粒的接触扩散和流动传质过程的进行，从而降低烧结温度和气孔率。其中高压烧结可以称之为热压烧结的一种特殊形式，它不同于常规热压烧结之处在于陶瓷坯体高温烧结时施加的外来压力更高，一般要大于1.0GPa。在这样的高压下进行烧结，不仅能够使材料迅速达到高致密度，而且有可能使得晶体结构甚至原子、电子状态发生变化，从而赋予材料在无压烧结或热压烧结工艺下所达不到的性能。微波烧结...
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近年来随着国内外磁力驱动泵的迅速发展，根据泵所输送介质的特殊性，并结合泵所要承受的力学特殊性对泵的材料进行更新，在泵设计中采用了许多新的特性材料，今天我们就讲讲磁力驱动泵使用的这些特殊材料。 陶瓷材料属于什么材料？他的性能特点是什么？" title="陶瓷材料属于什么材料？他的性能特点是什么？"/ (1) 隔离套用新材料 采用氟塑料制作隔离套在较小功率磁力驱动泵上已普遍使用，从使用效果看在低温低压下较为理想。采用的氟塑料主要有：聚四氟乙烯、偏三氟、偏二氟等材料。 氟塑料隔离套由纤维增强的氟塑料制成，也可以用薄壁金属筒或金属网状件加强这种氟塑料隔离套的特性，既可减少产生涡流损失，又可提高泵的抗压强度。 (2) 泵轴用新材料 采用Al2O3、 Si3N4 、SiC 陶瓷作为磁力驱动泵泵轴的制作材料在国内已得到了成功的应用。 陶瓷属于无机非金属材料，广义的陶瓷通常被定义为一种通过高温烧结而成的无机非金属材料。高温结构陶瓷主要是离子键和供价键结合，其结合力是比较强的正负离子间的静电引力或共用电子对，所以它具有高的熔点和硬度。陶瓷是一种多晶多相体系结构，由大量微细晶粒组成。晶粒之间存在一定量的气孔、微裂纹和析出物。 国内试制的陶瓷轴是由精制的超细粉末原料，经过合理的配制冷压成形。配方中含有胶黏...
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