人工机械心瓣热解碳/石墨界面结合强度分析

摘要：

目的研究人工心瓣热解碳涂层与基体结合强度的影响因素,从而分析提高人工心瓣寿命的途径。方法通过改进的剪切试验法,得到人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的平均界面剪切结合强度。利用有限元分析软件ANSYS建立三维模型,对人工机械心瓣热解碳涂层/石墨基体的界面剪切应力进行分析,将分析结果与试验结果进行对比。利用ANSYS验证不同涂层厚度以及不同涂层弹性模量的情况下,界面剪切应力的变化情况。结果试验所得的平均界面剪切结合强度为5.535 MPa,有限元分析得到的平均结合强度值为5.98 MPa。随着涂层厚度的增加,涂层与基体结合强度降低；随着涂层弹性模量的增加,涂层与基体结合强度增大,但弹性模量并非越大越好,应有一个合适的值。结论ANSYS分析是准确的。制备热解碳涂层时,应尽量薄一些,热解碳的弹性模量相对石墨应尽量大一些。

关键词：人工机械心瓣、热解碳涂层、石墨、界面结合强度、有限元分析

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金50975070;浙江省自然科学基金LY12E05002Fund:Supported by the National Natural Science Foundation of China50975070;the Natural Science Foundation of Zhejiang Province, ChinaLY12E05002

在线出版日期：2014-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：37-42,58