Predicting sintering deformation of ceramic film constrained by rigid substrate using anisotropic constitutive law
Predicting sintering deformation of ceramic film constrained by rigid substrate using anisotropic constitutive law
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利用各向异性本构定律预测受刚性基底约束的陶瓷薄膜的烧结变形
DOI：
10.1016/j.actamat.2010.07.015
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Li F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li F
在固体基底上烧结陶瓷薄膜是一项重要的技术，用于制造一系列产品，包括固体氧化物燃料电池，微电子PZT薄膜和保护涂层。有明确的证据表明，约束烧结过程是各向异性的性质。本文采用各向异性本构关系研究了约束烧结变形。材料的状态是用烧结应变而不是相对密度来描述的。在自由烧结的极限情况下，本构关系简化为传统的各向同性本构关系。的各向异性本构关系被用来计算烧结变形的约束膜粘结到刚性基板和烧结锻造实验中所需的压缩应力，以实现零横向收缩。结果与文献中的实验数据进行了比较。结果表明，各向异性本构关系可以捕获的烧结实验中观察到的材料的行为。
Sintering of ceramic films on a solid substrate is an important technology for fabricating a range of products, including solid oxide fuel cells, micro-electronic PZT films and protective coatings. There is clear evidence that the constrained sintering process is anisotropic in nature. This paper presents a study of the constrained sintering deformation using an anisotropic constitutive law. The state of the material is described using the sintering strains rather than the relative density. In the limiting case of free sintering, the constitutive law reduces to a conventional isotropic constitutive law. The anisotropic constitutive law is used to calculate sintering deformation of a constrained film bonded to a rigid substrate and the compressive stress required in a sinter-forging experiment to achieve zero lateral shrinkage. The results are compared with experimental data in the literature. It is shown that the anisotropic constitutive law can capture the behaviour of the materials observed in the sintering experiments.
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