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一种基于平板弯曲曲率的高温涂层热膨胀系数的计算方法 

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申请/专利权人:西北工业大学

摘要:本发明提供了一种基于平板弯曲曲率的高温涂层热膨胀系数计算方法,属于表面涂层热物理参数测试领域。通过获取不同温度下涂层基底平板试样的弯曲曲率,计算出涂层热应力,再根据热应力对温度的变化率计算出涂层的热膨胀系数。该技术将热膨胀系数这个微小量的测量,转变为涂层基底试样的弯曲曲率测量。该方法克服了传统的基于带涂层圆棒试样顶杆法无法用于薄涂层的缺点。可以实现各种厚度高温涂层的在不同温度下的热膨胀系数测试。

主权项:1.一种基于平板弯曲曲率的高温涂层热膨胀系数的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:制备涂层基底试样;步骤2:确定需要开展高温涂层热膨胀系数测试的n个温度点n≥2,分别记为T1,T2,…,Tn;其中,T1T2…Tn;温度点Ti应大于等于25℃,且不高于涂层和基底的熔点温度;步骤3:涂层基底试样依次置于温度为T1,T2,…,Tn的环境中,在试样旁放置长度为LB的标记物,测定温度为Tii=1,2,…,n时涂层基底试样的纵向跨度Li和中心高度Hi为: 其中nB为标记物的像素数、为试样纵向跨度的像素数以及为中心高度的像素数步骤4:依次计算温度Tii=1,2,…,n时高温涂层的热应力获得所有温度T1,T2,…,Tn时对应的热应力 式中,是高温涂层在Ti温度下的热应力;tf和ts分别是高温涂层和基底的厚度;和分别是基底在Ti温度下的杨氏模量和泊松比;Ri是试样在Ti温度下的弯曲曲率半径: 步骤5:根据步骤4测得的结果,对所有数据点集合进行数据拟合;步骤6:对步骤5得到的拟合公式求导并依次将温度值Ti代入的表达式,得到不同温度Ti对应的步骤7:依次计算高温涂层在温度Ti时的热膨胀系数,获得高温涂层在温度点T1,T2,…,Tn对应的热膨胀系数 式中,是温度Ti时基底的热膨胀系数,是温度Ti时高温涂层的热膨胀系数,和分别是高温涂层在Ti温度下的杨氏模量和泊松比。

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百度查询: 西北工业大学 一种基于平板弯曲曲率的高温涂层热膨胀系数的计算方法

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