ويتطلب تصميم السيراميات ذات القاعدة الزجرية لتطبيقات ذات درجات عالية النظر بعناية في الاستقرار الحراري، وتساعد الحسابات الدقيقة على ضمان الحفاظ على ممتلكاتها في ظل الضغط الحراري، ومنع الفشل، وتوسيع نطاق حياة الخدمات.

فهم التوسع الحراري

التوسع الحراري يصف كيف تغير أبعاد المواد مع درجة الحرارة بالنسبة لسيراميات الزركونيا السيطرة على هذه الملكية أمر أساسي لمنع التشقق أو التشوه أثناء دورات التدفئة والتبريد

ويقاس معامل التوسع الحراري عادة في وحدات pp/oC]. ويتيح الحساب الدقيق لـ CTE للمهندسين التنبؤ بالتغييرات البُعدية ومكونات التصميم وفقا لذلك.

حساب الضغط الحراري

ويتطور الإجهاد الحراري عندما تتوسع أجزاء مختلفة من العنصر بمعدلات مختلفة، ويمكن تقديره باستخدام الصيغة التالية:

Stress = CTE × che × Modulus of Elsyity]

(د) إذا كان [(FLT:0]) هو تغيير درجة الحرارة، ففهم هذا الإجهاد يساعد على تصميم السيراميات الزوركونية التي يمكن أن تصمد دون فشل.

نموذج الحساب العملي

(أ) إذا كان فريق التكنولوجيا والتقييم الاقتصادي 10 ملليغرام/س، وطريقة الرشد 200 جيغابايا، يمكن حساب الإجهاد الحراري على النحو التالي:

Stress = 10 × 10]-6] /°C × 500°C × 200 GPa = 1 GPa]

هذا الإجهاد يشير إلى أهمية اختيار المواد ذات الممتلكات المناسبة لتجنب تجاوز حدود القوة المادية

المواد المختارة

  • اختر درجات الزركونيا مع درجة منخفضة من التكتل الحراري للاستقرار الحراري العالي.
  • ضمان أن تكون طريقة المرونة متسقة مع متطلبات التطبيق.
  • النظر في إضافة المثبتات لتحسين المقاومة الحرارية.
  • تصميم مكونات للتقليل إلى أدنى حد من التدرجات الحرارية