堇青石基玻璃陶瓷晶粒的取向?qū)?yīng)力分布影響的有限元模擬.pdf

1、MgO-A12O3-SiO2系堇青石基玻璃陶瓷是一種強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高和電絕緣性好的新型無(wú)機(jī)材料，廣泛應(yīng)用于電力電子、航天、航空工業(yè)等領(lǐng)域。
　　與金屬一樣，堇青石基玻璃陶瓷的介觀體系具有晶體結(jié)構(gòu)，所不同的是除了微晶區(qū)域之外，它還存在以玻璃相為主的晶界以及微量氣孔摻雜等。研究表明，晶相的組成、晶粒的尺寸和數(shù)量、晶界的形成對(duì)陶瓷材料的性能有重要的影響，但已有研究結(jié)論通常是假定宏觀材料為各向同性體而得出的；事實(shí)上，堇青石屬于

2、正交晶系，具有正交各向異性性質(zhì)，不能簡(jiǎn)單近似為各向同性體，其微晶取向也能夠直接影響材料的力學(xué)性質(zhì)，目前通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法直接觀察研究這一影響過(guò)程受到許多現(xiàn)實(shí)條件的限制，可喜的是有限元數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展為此研究提供了一有效手段。
　　本文有針對(duì)性的選取了本實(shí)驗(yàn)室制備的堇青石基玻璃陶瓷樣品掃描電鏡圖片的40余個(gè)晶粒以及晶界組成（尺度約在10微米）的微域，并轉(zhuǎn)化為二維有限元模型，模擬計(jì)算晶粒尺寸以及晶界對(duì)應(yīng)力和熱應(yīng)力分布帶來(lái)的影響，并通過(guò)賦