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陶瓷高温蠕变性能

/high temperature creep properties of ceramics/
条目作者包亦望

包亦望

最后更新 2022-01-20
浏览 158
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陶瓷在高温和恒定应力作用下,应变随时间而增加的一种现象。

英文名称
high temperature creep properties of ceramics
所属学科
材料科学与工程

陶瓷在常温下几乎没有蠕变行为,当温度高于其脆-延转换温度时,陶瓷会具有不同程度的蠕变行为。与蠕变相对应的性能是材料的应力松弛,即应变固定后应力随时间衰减的现象。不同陶瓷的蠕变速率不同。通常,蠕变速率与作用应力的次方成正比。

陶瓷在载荷作用下发生瞬时弹性变形属于初始变形,不属于蠕变。典型的陶瓷高温蠕变曲线(见图)可以分为3个区域:区域Ⅰ为蠕变的第一阶段,称为蠕变减速阶段,该阶段的特点是应变速率随时间递减;区域Ⅱ称为稳态蠕变阶段,这一阶段的特点是蠕变速率几乎保持稳定,这是陶瓷蠕变的主要过程和重点研究对象;区域Ⅲ为加速蠕变阶段,其特点是蠕变速率随时间的增加而增大,即蠕变曲线变陡,直至断裂。

陶瓷典型的高温蠕变曲线陶瓷典型的高温蠕变曲线

确定陶瓷高温蠕变曲线的参数通常包括蠕变极限(稳态蠕变时设定蠕变速率所需要的应力)、蠕变速率(蠕变指数n值)、持久强度(设定温度和使用时间内不发生蠕变断裂的最大应力)、应变-时间的关系曲线等。蠕变涉及的影响参数主要包括测试的温度、受力方式(弯曲、拉伸等)和受力大小等。

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