氧化铝与氧化锆多层共烧热应力分析

以宽域型氧传感器的烧结过程为研究对象,以有限元分析为研究手段,探究其镁铝尖晶石层、氧化铝层和氧化锆层之间的共烧热应力。研究发现,加压热处理阶段,外界施加的高压使结构内部空腔处产生较大的集中应力,同时也使层间结合力得到提高;预烧结阶段,在不对试验件施加任何外力,仅加载温度载荷的情况下,各层材料的厚度和热膨胀系数不同,使得层间应力各不相同,从而导致试验件发生向上翘曲,加压热处理阶段产生的集中应力得到充分释放;正式烧结阶段,压板将翘曲的试验件逐渐压至平整恢复原状,其烧结应力在经过充分释放后已变得较小。在整个阶段,试验件产生的应力均呈对称分布,危险点发生在内部空腔处和试验件边缘处。