C/C复合材料表面等离子喷涂ZrB2基涂层沉积残余应力仿真分析

摘要：

在C/C复合材料表面采用等离子喷涂ZrB2基陶瓷涂层是提高复合材料抗氧化性能的理想途径.为有效防止热裂纹的产生、设计性能更优的材料,基于数值模拟,通过合理的模型,采用间接顺序热结构耦合,可预测涂层在沉积过程中由于热失配引起的宏观残余应力的大小和分布.结果表明,径向应力是残余应力的主要表现形式;较厚的粘结层能够有效缓解材料的热物性差异;涂层的厚度为0.5 mm时能够保证涂层表面不会因为受压而开裂的情况下在界面处的残余应力较小;涂层体系的材质倾向于导热系数较高、热膨胀系数较低的ZrB2-30％ SiC(体积分数)材料,以保证涂层在边缘不会有太大的拉应力而产生翘曲.

关键词：C/C复合材料、ZrB2基涂层、等离子喷涂、残余应力、数值模拟

所属期刊栏目：37

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：安徽省教育厅自然科学研究重点项目KJ2017A804;中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室开放课题基金项目KLICM201309

在线出版日期：2019-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：917-922