残余应力对涂覆Al2O3涂层的ZrO2陶瓷的强度和裂纹扩展阻力的影响

本研究在ZrO₂基体表面涂覆一薄层Al₂O₃涂层, 利用基体与涂层之间热膨胀系数不匹配, 在Al₂O₃-ZrO₂预应力陶瓷(简称A_CZ_S预应力陶瓷)表层引入压应力。采用维氏压痕法评价残余应力对A_CZ_S预应力陶瓷的表层和基体中裂纹扩展阻力的影响。理论分析结合实验结果表明: 表层的压应力使得A_CZ_S预应力陶瓷的裂纹扩展阻力增大, 最终导致强度和损伤容限提高; 且A_CZ_S预应力陶瓷表层的压应力和裂纹扩展阻力随着基体截面积与涂层截面积比值的增加而增大。当ZrO₂基体表层的Al₂O₃涂层厚度为40 μm时, 表层压应力使A_CZ_S预应力陶瓷的弯曲强度达到(1207±20) MPa, 相比于同种工艺下制备的ZrO₂陶瓷强度提高了32%, 同时也是Al₂O₃强度的3倍。此外, A_CZ_S预应力陶瓷也表现出很好的抗热震性能。     

陶瓷材料的力学性能评价新方法

论述了结构陶瓷材料的非破坏性测试和力学性能评价新技术的系列新技术。包括材料表面局部强度的非破坏性测试，位移敏感压痕技术和痕迹预测。这些新方法可以对服役中的陶瓷材料和部件进行在线测试和可靠性预测，为脆性陶瓷的工程应用和安全检测提供了一种简易的评价手段。     

耐火材料抗热震疲劳行为评价的研究

提出了热震条件下的强度衰减方程,用多种耐 试验结果对该方程进行了拟合,强度衰减速率和残余强度两者的对数值间存在或人段存在直线上此可将材料分成３种类型,并可更精确评价其抗热震性。     

真空玻璃——新型节能环保玻璃的“明星”

能源是人类赖以生存和发展的基本条件。20世纪70年代的石油危机,对石油进口国经济发展和社会生活产生的巨大冲击,给发达国家敲响了能源供应的警钟,全世界都开始认识到节约能源的重要性。由于建     

水泥熟料的高温力学性能

为了解水泥熟料破碎阻力随温度的变化,在实验室制各熟料样品,并在熟料冷却阶段的不同温度点进行力学实验.分析了水泥熟料样品载荷-位移曲线、抗压强度、弹性模量等随温度的变化情况.结果表明:随温度的降低水泥熟料表现出明显的硬化特征,加载峰之后,水泥熟料的特性宏观上表现出塑性向脆性的渐次转变.在冷却阶段,水泥熟料的弹性模量和抗压...     

对称型陶瓷层状复合材料中的残余应力分析

针对由层间约束引起的层内残余应力，提出了用于描述层合材料应力应变状态的非均匀应变模型。利用非均匀应变模型推导出对称型层合材料由层间约束引起的层内残余应力的解析表达式，得到层内应力和界面应力沿长度方向分布的变化规律，指出轴向残余应力是层间界面剪应力造成的，是位置的函数；论证了由于表层材料受力的非对称性，界面必定存在正应力，且界面正应力须自平衡，界面正应力亦为长度方向上位置的函数，针对Si3N4-Si3N4/TiN-Si3N4三层及多层（2N＋1）对称型陶瓷基层状复合材料，研究了残余应力对强界面结合的层合材料宏观力学性能和裂纹扩展行为的影响和作用。结果表明，材料的宏观性能随着残余应力的变化而变化，其变化规律与理论计算的结果吻合。     

工程陶瓷压痕评价法的受力和破坏分析

本文基于弹性理论对工程陶瓷的压痕评价方法进行了分析，用有限元法对压痕周围按平面问题和空间轴对称问题进行了计算，提出了压痕的锥模型，通过实验和理论计算分析了试件尺寸和形状对压痕应力分布的影响，为陶瓷材料的性能评价和测试提供了理论依据和可行范围。     

建筑玻璃的结构-功能一体化设计

建筑玻璃有两个重要的特性是当前玻璃在建筑结构上应用的焦点问题。一个是安全性,近年来,各种安全玻璃产品的不安全事故层出不穷,给人民群众和社会造成重大损失和精神痛苦。第二是玻璃的功能性,例如节能、环保、自洁净、电致变色等等功能,是我国乃至全世界当前的发展重点。然而,到现在为止,建筑玻璃或玻璃结构设计都是针对强度设计,往往出现功能性的玻璃破裂而强度下降,而某些结构玻璃又不能满足功能性要求。因此,本文提出了建筑玻璃的结构-功能一体化设计的思想,以实现合理的设计和最大限度地发挥建筑玻璃的各种功能。