Resumen de Las tensiones residuales y las propiedades mecánicas de compuestos multicapa de Si3N4/SiC con diferentes capas de SiC

Shichao Liu, Yanming Li, Ping Chen, Wenjie Li, Shixin Gao, Biao Zhang, Feng Ye

• español

  Se ha investigado el efecto de las tensiones residuales en la resistencia, dureza y trabajo de fractura de los compuestos multicapa de Si3N4/SiC con diferentes capas de SiC. Puede ser una manera eficaz de diseñar y optimizar las propiedades mecánicas de los compuestos multicapa de Si3N4/SiC mediante el control de las propiedades de las capas de SiC. Los compuestos multicapa de Si3N4/SiC con diferentes capas de SiC se fabricaron por medio de colado en cinta en medio acuoso y sinterización sin presión. Las tensiones residuales se calcularon mediante el uso de la simulación ANSYS, los valores máximos de las fuerzas de tracción y compresión fueron 553,2MPa y −552,1MPa, respectivamente. Se observó una fractura escalonada a partir de las superficies de fractura. La fracción de capas de deslaminación aumenta con la tensión residual, lo que puede mejorar la fiabilidad de los materiales. La fuerza de tracción residual era beneficiosa para la mejora de la dureza y el trabajo de fractura, pero la resistencia de los compuestos disminuyó.

• English

  The effect of residual stresses on the strength, toughness and work of fracture of Si3N4/SiC multilayered composites with different SiC layers has been investigated. It may be an effective way to design and optimize the mechanical properties of Si3N4/SiC multilayered composites by controlling the properties of SiC layers. Si3N4/SiC multilayered composites with different SiC layers were fabricated by aqueous tape casting and pressureless sintering. Residual stresses were calculated by using ANSYS simulation, the maximum values of tensile and compressive stresses were 553.2MPa and −552.1MPa, respectively. Step-like fracture was observed from the fracture surfaces. Fraction of delamination layers increased with the residual stress, which can improve the reliability of the materials. Tensile residual stress was benefit to improving toughness and work of fracture, but the strength of the composites decreased.