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作者:包亦望;李月明;万德田;李海燕;张小娜;付帅;孙熠;李恺;
单位:绿色建材国家重点实验室,中国建筑材料科学研究总院;中国国检测试控股集团股份有限公司;景德镇陶瓷大学;
摘要:表层压应力可以大幅度提高脆性材料的弯曲强度和抗冲击性能,如预应力混凝土和钢化玻璃。但如何实现陶瓷表面的预设压应力是预应力陶瓷研究的核心和关键。本文介绍最新发展的陶瓷表层压应力形成的2种方式,即表面涂层法和表面挤压法。对于先进陶瓷和传统陶瓷,均可采用预应力增强来大幅度提高陶瓷构件的强度和耐久性。对于氧化物先进陶瓷,预应力增强可使弯曲强度提高40%~50%,而对于传统陶瓷,强度可以提高1倍左右。涂层法影响表层预应力的主要因素是涂层与基体材料的膨胀系数比值、弹性模量比值以及截面积比值。表层挤压法的主要影响因素是离子交换的温度和时间。另外,通过混合涂层法试验实现了氧化铝陶瓷基板的强度和导热性同步提升的结构功能一体化,显示了预应力陶瓷的巨大潜力。
关键词:预应力陶瓷;表面涂层法;表面挤压法;高强度;高耐久性
基金资助:国家自然科学基金重点项目(52032011); 中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室自立项目(ZA119)