试样厚度对ZrB2基超高温陶瓷抗热冲击性能的影响

摘要

本文理论推导了平板材料热冲击过程中瞬时温度分布和热应力分布，通过实验研究了ZrB2-20％SIC-10％AIN(ZSA)超高温陶瓷基复合材料的热物理性能、力学性能和其热冲击开裂过程,确定了不同厚度试样热冲击开裂的临界温差。随着试样厚度的增加,热冲击开裂的临界温差逐渐降低。通过理论计算的分布曲线和实验数据点的比较,预测了不同试样厚度的ZSA陶瓷基复合材料热冲击时的表面换热系数值,并计算了不同厚度试样热冲击过程中表面热应力随时间的变化关系,发现厚度为1mm的平板在其临界温差480℃下热震时,表面达到最大热应力所用的时间最短,然后热应力的降低速度也最快。