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    陶瓷與金屬連接時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)存在很大的差異，當(dāng)接頭從連接溫度冷卻到室溫或在不同溫度區(qū)間使用時(shí)，都會(huì)在接頭中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的形成和存在，直接影響接頭的性能，甚至導(dǎo)致接頭在冷卻過(guò)程中發(fā)生破壞。因此，對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行分析和測(cè)量，并在此基礎(chǔ)上采取緩解措施是提高異種材料連接接頭性能的一個(gè)有效途徑。

    熱應(yīng)力的產(chǎn)生主要與材料物理特性、接頭的形狀和溫度分布有關(guān)。一般來(lái)講，陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)小、彈性模量大，而常用的金屬材料正好與此相反。

    熱應(yīng)力的影響因素有：

    (1)材料因素。材料因素主要包括熱膨脹系數(shù)、彈性模量、泊松比、界面特性、被連接材料

    的孔隙率、材料的屈服強(qiáng)度以及加工硬化系數(shù)等。其中，異種材料間熱形變差、彈性模量比、泊松比的比值是影響熱應(yīng)力的主要因素。

    (2)溫度分布的影響。不同的加熱方式、加熱溫度、加熱速度及冷卻速度等工藝參數(shù)，都會(huì)影響熱應(yīng)力的分布。

    (3)接頭形狀因素。接頭形狀因素主要包括板厚、板寬、長(zhǎng)度、連接材料的層數(shù)、層排列順序、接合面形狀和接合面的粗糙度。其中，兩種材料的厚度比、接頭的長(zhǎng)度與厚度之比是影響熱應(yīng)力的主要因素。

    對(duì)于平板對(duì)接的情況，界面熱應(yīng)力大小與兩種材料的厚度有關(guān)，當(dāng)板材1比板材2的厚度小時(shí)，界面應(yīng)力較大，當(dāng)板材1的厚度充分小時(shí)，板材2一側(cè)的應(yīng)力接近為零，而板材1一側(cè)的應(yīng)力分布比較簡(jiǎn)單，可以認(rèn)為是恒定值。

(慧樸科技，huiputech)