Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层残余应力的有限元分析

龚伟^1,2，周黎明¹，王恩泽³

1. 西南科技大学制造科学与工程学院2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心3. 西南科技大学材料科学与工程学院

摘 要：设计了Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层,使用有限元软件分析了成分分布指数、梯度层数目和梯度层厚度等参数对涂层/基体界面残余热应力的影响。结果表明:功能梯度材料的最佳成分梯度指数为m=1;涂层最佳层数为3-5层;涂层最佳厚度为1-1.5 mm;涂层表层主要分布为径向压应力;在涂层/基体界面的边缘区域应力集中较为严重;涂层/基体界面处的径向应力、轴向应力和剪切应力与成分分布指数、梯度层数目和梯度层厚度有密切的关系。用涂搪法制备了梯度涂层,用X射线衍射法（XRD）测试了涂层表面残余应力,验证了有限元结果的准确性。

关键词：材料表面与界面;微晶玻璃;有限元分析;功能梯度涂层;残余热应力;