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孔隙率与微裂纹对堇青石热力学性能的影响研究（文献摘要翻译） 已有1人参与
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The effect of porosity and microcracking on the thermomechanical properties of cordierite 孔隙率与微裂纹对堇青石热力学性能的影响研究 摘要： 本文研究了孔隙率和微裂纹对DPF用堇青石的力学性能（强度、断裂韧性、杨氏模量和断裂能）和热膨胀系数的影响，提出了一种孔隙率和微裂纹对杨氏模量影响的研究方法。此外，还通过微机械微分的方法计算出微裂纹密度和微孔形状因子。随着孔隙率的增加所研究的机械性能值呈现下降趋势，但孔隙率对热膨胀系数并无显著影响。机械性能随孔隙呈函数关系变化，导致DPF级合成堇青石抵抗裂纹形核与扩展的抗热震性能对孔隙率呈现截然不同的的依赖关系。  The effect of porosity and microcracking on the thermomechanical properties of cordierite.jpg |
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文章结论部分： 本文研究了堇青石材料热性能和机械性能（杨氏模量、断裂韧性、强度、CTE）对孔隙率的依赖关系，同时考虑了微裂纹及孔形态对机械性能的影响。 本研究的突出论断如下： ——堇青石的常温机械性能（特征强度、断裂韧性、杨氏模量）对样品的孔隙率极为敏感。其他因素，比如催化剂涂覆、使用年限、额外老化或者烟气负载，对这些性能无显著影响。 ——孔隙率的增加导致所研究的机械性能的减小，但对多孔堇青石的热膨胀系数无影响。该结果与现有理论模型及预测具有广泛的一致性。但孔形态和微裂纹密度效应需要从孔隙率影响中简化出来。为此，利用杨氏模量随温度的变化提出了一个简单的计算程序。 ——通过（选定材料）无微裂纹杨氏模量的测定，可以估算出微裂纹密度和孔形态因子（m）。我们发现，m~2.6；采用另一种方法，我们确定了所研究的DPF材料m值处于2.2-2.9范围内，并且微裂纹密度在0.3-0.5范围，两者与独立的文献数据相一致。 ——当考虑0-70%孔隙率范围的所有数据时，根据简化分析模型，杨氏模量、断裂韧性和断裂能对于孔隙率具有相似的依赖关系。对于DPF堇青石材料，断裂性能对于孔隙率的依赖关系相较于杨氏模量和强度对孔隙率的依赖性来得更强。该现象可以用裂纹尺寸效应（断裂韧性测量的大裂纹）和DPF堇青石材料在较大负载下的拉伸响应的预期非线性加以解释。 ——根据测量结果，计算了抗热震性参数Rst和R。裂纹萌生阻力（也就是R）与孔隙率呈独立关系，而裂纹扩展阻力（也就是Rst）随孔隙率而降低。热冲击中裂纹萌生和扩展阻力对于孔隙率的依赖性差异源于断裂韧性、强度和杨氏模量对孔隙率依赖性的不同。 |
2楼2016-05-26 19:25:31
3楼2016-06-17 03:12:57
4楼2016-06-22 17:37:57
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