热冲击

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热冲击是一种快速瞬变的机械负载。顾名思义,它是某一点的温度急剧变化所引起的机械载荷。它也可以扩展到热梯度的情况,它使物体的不同部分膨胀不同的量。与应力相比,这种差异膨胀可以更直接地理解为应变,如下所示。在某些时候,这种应力会超过材料的抗拉强度,从而导致裂缝形成。如果没有什么能阻止这种裂缝在材料中传播,就会导致物体的结构失效。 可以通过以下方式防止因热冲击而导致的故障: 通过更缓慢地改变物体的温度或...

热冲击

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热冲击是一种快速瞬变的机械负载。 顾名思义,它是某一点的温度急剧变化所引起的机械载荷。它也可以扩展到热梯度的情况,它使物体的不同部分膨胀不同的量。 与应力相比,这种差异膨胀可以更直接地理解为应变,如下所示。 在某些时候,这种应力会超过材料的抗拉强度,从而导致裂缝形成。 如果没有什么能阻止这种裂缝在材料中传播,就会导致物体的结构失效。

可以通过以下方式防止因热冲击而导致的故障:

  • 通过更缓慢地改变物体的温度或增加材料的热导率来降低物体的热梯度
  • 降低材料的热膨胀系数
  • 增强实力
  • 引入内置压应力,例如在钢化玻璃
  • 降低其杨氏模量
  • 通过裂纹尖端钝化(即塑性或相变)或裂纹偏转来增加其韧性

对材料的影响

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通过降低膨胀系数和提高强度的组合,硼硅酸盐玻璃比大多数其他玻璃更能承受热冲击,尽管熔融石英在这两个方面都优于它。 一些微晶玻璃材料(主要在铝硅酸锂 (LAS) 系统中)包含可控比例的负膨胀系数材料,因此在相当宽的温度范围内,总系数可以降低到几乎完全为零。

在xxx的热机械材料中,有氧化铝、氧化锆、钨合金氮化硅碳化硅碳化硼和一些不锈钢

由于石墨的极高导热性和低膨胀系数、碳纤维的高强度以及合理的偏转结构内裂缝的能力,增强碳-碳具有极强的抗热冲击性。

为了测量热冲击,脉冲激励技术被证明是一种有用的工具。 可用于以无损方式测量杨氏模量、剪切模量泊松比阻尼系数。 可以在不同的热冲击循环后测量相同的试件,这样就可以绘制出物理性能的退化情况。

耐热冲击

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热冲击电阻测量可用于温度快速变化的应用中的材料选择。 抗热震性的一个常见衡量标准是xxx温差 Δ T {\displaystyle \Delta T} ,对于给定的厚度,材料可以承受。

强度控制的抗热震性

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热冲击电阻测量可用于温度快速变化的应用中的材料选择。热冲击

完美的传热

如果假定完美热传递 ( B i = ∞ {\displaystyle \mathrm {Bi} =\infty } )

因此,在断裂应力导出的完美传热情况下,根据抗热震性进行材料选择的材料指标

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  1. 热冲击
  2. 对材料的影响
  3. 耐热冲击
  4. 强度控制的抗热震性
  5. 完美的传热

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