含強約束界面片狀夾雜復合陶瓷熱膨脹系數(shù)預報[1]

1、含強約束界面片狀夾雜復合陶瓷熱膨脹系數(shù)預報含強約束界面片狀夾雜復合陶瓷熱膨脹系數(shù)預報[1]界面是復合材料極為重要的微結構，它作為夾雜與基體連接的紐帶，對復合材料的力學性能有著至關重要的影響。含強約束界面相片狀夾雜復合陶瓷的室溫與高溫強度高、抗高溫蠕變能力強、熱穩(wěn)定性能好、具有優(yōu)于復合材料中任何單一組分的力學性能，這主要因為共晶組織中強約束界面兩相共享同一氧離子面，使分布于共晶結構上的界面具有共價性質，從而使兩相保持強烈而穩(wěn)定的靜電結合。

2、但含強約束界面相片狀夾雜復合陶瓷是通過共晶反應直接從高溫熔體中生成的，因兩相材料熱膨脹系數(shù)的差異，使之在材料冷卻過程中因熱膨脹失配，不可避免會產(chǎn)生殘余應變，殘余應變將直接影響復合陶瓷的熱膨脹系數(shù)以及強韌性。因此，準確分析復合材料的殘余應變及熱膨脹系數(shù)具有很重要的理論意義和工程應用價值。眾多學者建立了預測復合材料熱膨脹系數(shù)的物理模型，其中最簡單的模型為線性混合法則物理論文，這一模型忽略組元之間彈性相互作用，認為復合材料的熱膨脹系數(shù)與各相的

3、熱膨脹系數(shù)、體積比線性相關；而應用最廣的是EshelbyMiTanaka法[1~3]，此方法考慮了夾雜與基體間的直接相互作用，但是不考慮界面相的影響。因含強約束界面相片狀夾雜復合陶瓷內夾雜與基體之間存在強約束界面，本文根據(jù)彈性性能分析的四相模型法[4]，通過考慮界面相的影響對含強約束界面相片狀夾雜復合陶瓷的有效熱膨脹系數(shù)進行預報，并研究熱膨脹系數(shù)的尺度效應。2四相模型當復合材料的溫度變化DT后，由于材料中各相熱膨脹系數(shù)失配而產(chǎn)生的有效介

4、質熱應變增量e為：(3)界面相中產(chǎn)生的熱失配應變ep為：(4)片狀夾雜中產(chǎn)生的熱失配應變el為：(5)由Eshelby理論可知，復合材料的平均應變張量：(6)這里，Wp=Cp(IM)、=Cl(IM)分別為界面相與片狀夾雜的本征剛度張量，M為基體的Eshelby張量，Cp和Cl分別為界面相和片狀夾雜的剛度矩陣。由復合材料有效熱膨脹系數(shù)矩陣a的定義可知，復合材料的平均應變張量為：(7)則由式(3)、式(4)可得：(8)式(8)表明物理論文，