CSiC复合材料残余应力的电火花小孔法测定研究.docx

CSiC复合材料残余应力的电火花小孔法测定研究
CSiC复合材料残余应力的电火花小孔法测定研究
摘要：
CSiC（carbosiliconnitrideceramic）复合材料具有优异的力学性能和耐高温性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造和能源领域等。然而，复合材料在制备过程中常常会产生残余应力，这些残余应力可能会对材料的性能和稳定性造成不良影响。因此，准确测定CSiC复合材料的残余应力对于材料的设计和应用具有重要意义。
本研究采用电火花小孔法对CSiC复合材料的残余应力进行了测定。首先，对CSiC复合材料进行了制备和表征，确保材料的均匀性和稳定性。然后，选取适当的工作电压和放电时间，利用电火花小孔法在材料表面形成一系列微小的孔洞。通过测量孔洞的直径和深度，可以反推出材料中的残余应力。
实验结果表明，CSiC复合材料的残余应力主要集中在材料的表面和近表面的区域。随着放电时间的增加，孔洞的深度逐渐增加，说明残余应力的分布状态逐渐改变。此外，通过对不同加工参数的实验比较，发现加工温度和压力对材料残余应力的影响较大。
进一步分析发现，CSiC复合材料的残余应力主要由烧结过程中的热应力和因热膨胀系数差异引起的热残留应力贡献。此外，不同材料的热物理性质以及加工过程中的热应力释放也会影响残余应力的形成和分布。
总结来说，电火花小孔法是一种有效测定CSiC复合材料残余应力的方法。通过该方法的测定，可以为材料的设计和制备提供重要的理论和实验依据。同时，研究结果也为减少CSiC复合材料的残余应力提供了一定的指导和思路。
关键词：CSiC复合材料；残余应力；电火花小孔法；测定；分析
Abstract:
CSiC(carbosiliconnitrideceramic)compositematerialhasexcellentmechanicalpropertiesandhigh-temperatureresistance,andthereforeiswidelyusedinaerospace,automotivemanufacturing,andenergyfields.However,residualstressesareoftengeneratedduringthepreparationofcompositematerials,andtheseresidualstressesmayhaveadverseeffectsontheperformanceandstabilityofthematerials.Therefore,accuratedeterminationofresidualstressesinCSiCcompositematerialsisofgreatsignificanceformaterialdesignandapplication.
Inthisstudy,theelectricsparksmallholemethodwasusedtodeterminetheresidualstressesinCSiCcompositematerials.Firstly,theCSiCcompositematerialwaspreparedandcharacterizedtoensureitsuniformityandstability.Then,anappropriateworkingvoltageanddischargetimewereselectedtoformaseriesoftinyholesonthesurfaceofthematerialusingtheelectricsparksmallholemethod.Bymeasuringthediameteranddepthoftheholes,theresidualstressesinthematerialcanbeinferred.
TheexperimentalresultsshowthattheresidualstressesinCSiCcompositematerialsaremainlyconcentratedinthesurfaceandnear-surfaceregionsofthematerials.Withtheincreaseofdischargetime,thedepthoftheholesgraduallyincreases,indicatingachangeinthedistributionofresidualstresses.Inaddition,throughexperimentalcomparisonofdifferentprocessingparameters,itwasfoundthatprocessingtemperatureandpress