Проектування керамічної кераміки на основі цирконію для високотемпературних застосувань вимагає ретельного розгляду термостійкості. Точні розрахунки допомагають забезпечити збереження властивостей матеріалів при тепловому стресі, запобіганню збою та продовження терміну служби.

Розуміння теплової розширюваності

Теплове розширення описує, як змінюється розміри матеріалу з температурою. Для кераміки з цирконію, контроль за цим властивістю необхідно запобігти тріщинам або деформації при нагріванні і охолодженні циклів.

Коефіцієнт теплового розширення (CTE) зазвичай вимірюється в блоках ppm/°C]. Точний розрахунок CTE дозволяє інженерам прогнозувати розміри і компоненти дизайну відповідно.

Розрахунок теплової напруги

Термальні навантаження розвивається при різних частинах компонента, що розширюються за різними показниками. Його можна оцінити за допомогою формули:

Stress = CTE × ΔT × Модули пружності

Де ΔT] - це зміна температури. Розуміння цього стресу допомагає при проектуванні кераміки з цирконію, які можуть витримати термальну вело без збою.

Приклад практичного розрахунку

Припустимо, що компонент цирконію відчуває підвищення температури 500 ° C. Якщо CTE є 10 ppm / ° C і модуля пружності 200 GPa, тепловий стрес може бути розрахований наступним чином:

// Список альбомів ::

Цей рівень стресу вказує на важливість вибору матеріалів з відповідними властивостями, щоб уникнути перевищення меж міцності матеріалу.

Поради щодо вибору матеріалу

  • Виберіть цирконію марки з низьким рівнем CTE для високої термостійкості.
  • Забезпечити модуля пружності вирівнюється з вимогами до застосування.
  • Розглянемо додавання стабілізаторів для підвищення термостійкості.
  • Комплектуючі для мінімізації теплостійок.