梯度结构对氧化铝陶瓷涂层抗冲击载荷性能的影响

摘要：

梯度结构陶瓷涂层以其优异的抗热震性表现出巨大的工程应用前景.为推动梯度陶瓷涂层在机械零件表面强化上的应用,采用“三明治”式梯度结构形式,建立镍基氧化铝梯度陶瓷涂层在冲击载荷作用下有限元模型,分析冲击载荷作用下涂层的力学性能,以及梯度层的结构形式、厚度及层数等参数对涂层的力学性能影响.结果表明:较无梯度结构陶瓷涂层相比,梯度结构能有效减缓涂层与基体结合面上的应力突变,涂层内部最大Mises应力明显降低,合理的梯度结构能改善涂层内部Mises应力分布,改变应力分布特征,减缓表面陶瓷涂层的冲击应力,从而防止陶瓷涂层在冲击载荷作用下脱落.最后对制备层状结构梯度陶瓷涂层时,如何进行梯度层结构设计进行了探讨,并提出了采用0.25次方幂指数梯度结构,得出10层中间层就可有效减缓冲击载何、降低Mises应力突变的结论.

关键词：梯度层、结构设计、冲击载荷、力学性能分析

所属期刊栏目：48

分类号：O347(固体力学)

资助基金：广东省自然科学基金8351503101000001;广东省高等学校高层次人才资助项目

在线出版日期：2013-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：124-131