2021/11/4 多晶体和复合材料的热膨胀 ·复合体中有多晶相转变的组分时，因晶 相转化的体积不均匀变化导致膨胀系数 的不均匀变化。 一坯体A含有方石英，在200PC附近有结构变化 ,坯体B含有阝-石英，在573C存在相变。 复合体中不同相或晶粒的不同方向上膨 胀系数差别很大时，内应力可能使坯体 产生微裂纹，多晶聚集体或复合体出现 热膨胀系数的滞后现象。 多晶体和复合材料的热膨胀 ·多晶体内的微裂纹可以发生在晶粒内和晶界上，但最常见 的还是在晶界上。晶界上应力的发展与晶粒大小有关，晶 界裂纹和热膨胀系数滞后主要是发生在大晶粒样品中。 条头致刷香比提小材料中均匀分布的气孔对材料的热器 16
2021/11/4 16 • 复合体中有多晶相转变的组分时，因晶 相转化的体积不均匀变化导致膨胀系数 的不均匀变化。 – 坯体A含有方石英，在200oC附近有结构变化 ，坯体B含有-石英，在573oC存在相变。 • 复合体中不同相或晶粒的不同方向上膨 胀系数差别很大时，内应力可能使坯体 产生微裂纹，多晶聚集体或复合体出现 热膨胀系数的滞后现象。 – 含有TiO2 的材料，不太高的温度时，可观察 到反常低的膨胀系数。到达高温时(1273K以 上)，由于微裂纹已基本闭合，膨胀系数与单 晶时基本一致。 – 石墨，其c轴方向的l=110-6 /K，平行于c轴 方向的l=2710-6 /K ，多晶体样品在较低温 度下线膨胀系只有1-3 10-6 /K 多晶体和复合材料的热膨胀 • 多晶体内的微裂纹可以发生在晶粒内和晶界上，但最常见 的还是在晶界上。晶界上应力的发展与晶粒大小有关，晶 界裂纹和热膨胀系数滞后主要是发生在大晶粒样品中。 • 气孔可以看作一相。材料中均匀分布的气孔对材料的热膨 胀系数的影响比较小。 多晶体和复合材料的热膨胀
2021/11/4 陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数 ·陶瓷材料经常与其他材料复合使用，不同的应用需求对陶 瓷和另外材料的热膨胀系数的差异要求有所不同。 ·对于一无限大的上釉陶瓷平板样品，釉层和坯体的热应力 可计算为为釉晶对坏统的厚度片)+6驴) 对于国柱体痛有程：测骑开汾-十6 =1-,-T)(at-a) =-a-) 无机材料的热传导 ·当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动 地传向冷端，这个现象就称为热传导。 被称为导热系数。其单位为W/m.K或/八ms.K ·上式（傅里叶定律）活用干稳定传执的条件。即传执过 中，材料在x方向上各处的温度T与时间无关，△Q/△t等是 常数。 如果是不稳定传热过程，即物体内各处的温度随时间而变 化。可用下式处理热传导 晋=去×整 17
2021/11/4 17 • 陶瓷材料经常与其他材料复合使用，不同的应用需求对陶 瓷和另外材料的热膨胀系数的差异要求有所不同。 – 电子管生产中，陶瓷材料与金属材料相封接。为了封接得严密，除 了必须考虑陶瓷材料与焊料的结合性能外，还应该使陶瓷和金属的 膨胀系数尽可能接近。 – 对于一般制品，需要选择釉料的膨胀系数适当地小于坯体的膨胀系 数，烧成后的制品在冷却过程中表面釉层的收缩比坯体小，使釉层 中存在压应力。压应力抑制釉层微裂纹的发生，并阻碍其发展，使 制品的力学强度得以提高。当然差的太多，会使釉层剥落。 • 对于一无限大的上釉陶瓷平板样品，釉层和坯体的热应力 可计算为（j为釉层对坯体的厚度比） • 对于圆柱体薄釉样品，则可计算为 陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数 • 当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动 地传向冷端，这个现象就称为热传导。 • 假设各向同性的固体材料的截面积为S，沿x轴方向的温 度梯度为dT/dx，则在t时间沿x方向通过S截面的热量Q 为 被称为导热系数。其单位为 W/(m.K) 或 J/(m.s.K) • 上式（傅里叶定律）适用于稳定传热的条件。即传热过程 中，材料在x方向上各处的温度T与时间无关，Q/t等是 常数。 • 如果是不稳定传热过程，即物体内各处的温度随时间而变 化。可用下式处理热传导 无机材料的热传导