Теплофизические и термомеханические свойства

28-03-2024

+++Термическое расширение керамики+++

---является следствием увеличения амплитуды колебаний---

Оксид алюминия менее склонен образовывать твердые растворы на основе своей кристаллической решетки, поэтому изменение теплопроводности материалов на его основе происходит в меньшей степени, чем у нитридокремниевой керамики. По сравнению с нитридной керамикой, оксидная характеризуется резким падением теплопроводности с повышением температуры. Для типичных составов инструментальной керамики, включающих две или несколько структурных составляющих, общая величина теплопроводности близка к теплопроводности непрерывной матричной фазы. Введение нитрида или карбида титана в основу незначительно повышает теплопроводность по отношению к оксидному материалу, содержащему добавку Zr02. Как весьма эффективный метод повышения теплопроводности оксидной инструментальной керамики указывается метод введения «усов» высокотемпературного карбида кремния, что в комбинации с упрочнением материала положительно сказывается на термостойкости инструмента.

Оба вида керамики (нитридная и оксидная) при комнатной температуре имеют близкие значения температуропроводности. С повышением температуры значение а для оксидной керамики падает быстрее и разница в пользу материалов на основе нитрида кремния становится весьма существенной.

Значение температуропроводности как характеристики инструментальной керамики может быть связано с изучением переходных процессов резания, включающих вход и выход инструмента из контакта с обрабатываемой деталью.

Термическое расширение керамики является следствием увеличения амплитуды колебаний атомов кристаллической решетки относительно их среднего положения происходящего под влиянием нагрева. Коэффициент термического расширения не является постоянным при любой температуре. Для подавляющего большинства керамических материалов он с температурой повышается.