Thermoschockbeständigkeit, auch Thermoschockbeständigkeit genannt, wird allgemein als thermische Stabilität bezeichnet. Es bezieht sich auf die Fähigkeit von Isoliermaterialien und Fertigprodukten, starken Temperaturschwankungen standzuhalten, ohne Schäden oder Zerstörung zu verursachen. Wenn Isolatormaterialien und ihre Produkte durch drastische Temperaturänderungen internen Temperaturgradienten ausgesetzt sind, kommt es im Inneren des Materials zu thermischen Spannungen aufgrund der Behinderung von Schrumpfung oder Ausdehnung. Wenn die thermische Belastung die Festigkeitsgrenze des Materials überschreitet, kommt es zu Rissen, Schäden und einer Verringerung der mechanischen Festigkeit.
Prüfung der Thermoschockbeständigkeit von Isolatoren
Beeinflussende Faktoren
Der Hauptfaktor, der die Thermoschockbeständigkeit von Isolatoren beeinflusst, sind die Materialeigenschaften des Isolators, wie z. B. der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials, die Wärmeleitfähigkeit, der Elastizitätsmodul, die Eigenfestigkeit des Materials, die Bruchzähigkeit usw.
Im Allgemeinen gilt: Je kleiner der Wärmeausdehnungskoeffizient, desto geringer ist die Volumenänderung des Materials aufgrund von Temperaturänderungen, desto geringer ist die Temperaturbelastung und desto besser ist die Temperaturwechselbeständigkeit. Je größer die Wärmeleitfähigkeit, desto geringer ist der Temperaturunterschied im Inneren des Materials und desto geringer ist der durch den Temperaturunterschied verursachte Temperaturunterschied. Je kleiner der Spannungsunterschied, desto besser ist die Thermoschockbeständigkeit; Je höher die Eigenfestigkeit des Materials ist, desto größer ist die Festigkeit, die es thermischen Belastungen standhalten kann, ohne Schaden zu nehmen, und desto besser ist die Temperaturwechselbeständigkeit. Je größer der Elastizitätsmodul, desto kleiner die Elastizität und desto größer die elastische Verformung des Materials. Es ist zu klein, um thermische Spannungen abzubauen und abzubauen, was der Thermoschockbeständigkeit abträglich ist.
Möglichkeiten zur Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit
Die Thermoschockbeständigkeit eines Isolatormaterials ist ein umfassender Ausdruck seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften. Daher sind einige thermische und mechanische Parameter wie der lineare Ausdehnungskoeffizient, die Wärmeleitfähigkeit, der Elastizitätsmodul und die Bruchenergie die Hauptfaktoren, die die Thermoschockbeständigkeit von Isolatoren beeinflussen. Parameter. Maßnahmen zur Verbesserung der Thermoschock-Bruchfestigkeit von Isolatormaterialien basieren hauptsächlich auf dem Einfluss verschiedener Leistungsparameter, die am Thermoschock-Bruchfestigkeitsfaktor beteiligt sind, auf die thermische Stabilität.
(1) Erhöhen Sie die Materialfestigkeit σ, verringern Sie den Elastizitätsmodul E und erhöhen Sie σ/E. Dadurch wird das Material flexibler und kann mehr elastische Dehnungsenergie aufnehmen, ohne zu reißen, wodurch sich die thermische Stabilität verbessert. Die thermische Spannung ist eine Mehrwertfunktion des Elastizitätsmoduls. Im Allgemeinen nimmt der Elastizitätsmodul mit der Zunahme der Atomvalenz und der Abnahme des Atomradius zu. Daher ist die Auswahl geeigneter chemischer Komponenten eine Möglichkeit, den Elastizitätsmodul von Materialien zu steuern.
(2) Reduzieren Sie den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials. Die lineare Ausdehnung fester Materialien wird durch die thermische Schwingung von Atomen verursacht. Der Gleichgewichtsabstand im Kristall wird durch die potentielle Energie zwischen Atomen bestimmt. Mit zunehmender Temperatur verstärkt sich die Schwingung der Atome und die entsprechende Ausdehnung des Atomabstands zeigt eine makroskopische lineare Ausdehnung. Materialien mit geringer Temperatur erzeugen bei gleichem Temperaturunterschied eine geringe thermische Spannung.
(3) Erhöhen Sie die Wärmeleitfähigkeit λ des Materials. Materialien mit großem λ übertragen Wärme schnell, wodurch der große Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Materials gemildert und ausgeglichen werden kann, wodurch die Anhäufung kurzfristiger thermischer Spannungen verringert wird. Materialien mit gutem Thermoschock sollten im Allgemeinen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
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