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随着科学技术的发展，热障涂层材料及技术在航空航天、国防安全、能源等领域起着越来越重要的作用。热障涂层主要利用陶瓷材料的高熔点、抗氧化、低热导率等特点，为基体合金部件提供热防护与抗腐蚀功能，从而提升高温合金部件的工作温度及服役寿命。热障涂层材料需要具有优异的高温热物理与力学性能，其中低热导率尤为重要。《热障涂层低热导陶瓷材料的设计理论与方法》以热传导理论为指导，探讨氧化物陶瓷材料的结构特征及其与导热性能的关系，从而提炼出低热导率氧化物陶瓷材料的设计原理与方法。

目录

第1章 绪论 1

1.1 热障涂层简介 1

1.1.1 热障涂层的概念及用途 1

1.1.2 热障涂层的结构及材料的性能要求 2

1.1.3 热障涂层材料的研究现状 4

1.2 固体晶格热传导理论 8

1.2.1 固体晶格热传导简介 8

1.2.2 固体热导率的温度依存关系 9

1.2.3 声子散射过程机理 10

1.2.4 极限热导率 13

1.2.5 低热导率材料的结构特征 15

1.2.6 热导率的测试方法 16

参考文献 18

第2章 离子空位型低热导率陶瓷材料的结构与性能 22

2.1 阴离子空位型化合物 22

2.1.1 YSZ 22

2.1.2 稀土锆酸盐 30

2.1.3 稀土锡酸盐 35

2.1.4 稀土铝酸盐Ba2REAlO5 45

2.1.5 稀土铝酸盐Ba6RE2Al4O15 49

2.2 阳离子空位型及混合空位型化合物 62

2.2.1 磷灰石结构稀土硅酸盐化合物 62

2.2.2 空位可调控稀土硅酸盐化合物 64

2.2.3 稀土系列硅酸盐阳离子空位型化合物 68

参考文献 70

第3章 阳离子替代性氧化物的结构及性能 75

3.1 有限固溶体 75

3.1.1 共晶结构 75

3.1.2 微观结构 78

3.1.3 热导率 80

3.1.4 力学性能 83

3.2 无限固溶体 86

3.2.1 热导率 86

3.2.2 声子平均自由程 87

3.2.3 弹性模量 89

3.3 不同晶体学位置替代固溶体 90

3.3.1 晶体结构 90

3.3.2 热导率 95

3.3.3 热膨胀系数 97

3.3.4 其他物理性能 98

3.4 点缺陷声子散射模型 98

3.4.1 基本模型 98

3.4.2 模型参数选取与计算 101

3.4.3 温度系数修正 103

参考文献 104

第4章 各向异性结构陶瓷材料 107

4.1 独居石REPO4材料 107

4.1.1 结构 107

4.1.2 导热性能 109

4.1.3 力学性能 111

4.2 层状复杂结构铝酸盐RE2SrAl2O7材料 115

4.2.1 结构 115

4.2.2 热物理性能 118

4.2.3 力学性能 122

参考文献 126

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书籍介绍

随着科学技术的发展，热障涂层材料及技术在航空航天、国防安全、能源等领域起着越来越重要的作用。热障涂层主要利用陶瓷材料的高熔点、抗氧化、低热导率等特点，为基体合金部件提供热防护与抗腐蚀功能，从而提升高温合金部件的工作温度及服役寿命。热障涂层材料需要具有优异的高温热物理与力学性能，其中低热导率尤为重要。《热障涂层低热导陶瓷材料的设计理论与方法》以热传导理论为指导，探讨氧化物陶瓷材料的结构特征及其与导热性能的关系，从而提炼出低热导率氧化物陶瓷材料的设计原理与方法。