防热陶瓷材料高温力学性能及断裂模式的分子动力学模拟
来源期刊：材料工程2008年增刊第1期
论文作者：王超 栾旭 梁军
关键词：防热陶瓷; 分子动力学; 断裂模式; 力学性能;
摘 要：ZrB2+SiC防热陶瓷具有较高的熔点且在高温下具有良好的抗氧化性能,使其成为超高温防热材料的主要研究对象.但由于使用温度过高,试验手段很难测量和观察材料的高温力学性能和断裂模式.利用分子动力学,采用Tersoff三体势函数,预报了组份SiC在较高温度下的理想强度和弹性模量.采用预制裂纹的方法,模拟了不同温度下SiC的断裂模式.结果表明,随着温度的升高SiC的理想强度呈负指数规律下降,弹性模量也呈现下降趋势.SiC在较低温度下为脆性断裂,随着温度的升高,裂纹尖端前缘出现损伤区,裂纹的扩展模式逐渐转变为子母裂纹传播机制,表现出一定的韧性.
王超1，栾旭1，梁军1
(1.哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,哈尔滨,150001)
摘要:ZrB2+SiC防热陶瓷具有较高的熔点且在高温下具有良好的抗氧化性能,使其成为超高温防热材料的主要研究对象.但由于使用温度过高,试验手段很难测量和观察材料的高温力学性能和断裂模式.利用分子动力学,采用Tersoff三体势函数,预报了组份SiC在较高温度下的理想强度和弹性模量.采用预制裂纹的方法,模拟了不同温度下SiC的断裂模式.结果表明,随着温度的升高SiC的理想强度呈负指数规律下降,弹性模量也呈现下降趋势.SiC在较低温度下为脆性断裂,随着温度的升高,裂纹尖端前缘出现损伤区,裂纹的扩展模式逐渐转变为子母裂纹传播机制,表现出一定的韧性.
关键词:防热陶瓷; 分子动力学; 断裂模式; 力学性能;
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