[发明专利]一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法

权利要求书

1.一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法，其特征在于，包括：

S1构建复合体的线膨胀系数与温度的函数关系α_复合(T)；复合体包含镀覆层和基底材料；

S2构建基底材料的线膨胀系数与温度的函数关系α_基底(T)；

S3构建镀覆层的弹性模量与温度的函数关系E_镀覆层(T)；

S4构建基底材料的弹性模量与温度的函数关系E_基底(T)；

S5获取复合体的密度ρ_复合、基底材料的密度ρ_基底和镀覆层的密度ρ_镀覆层；

S6根据α_复合(T)、α_基底(T)、E_镀覆层(T)、E_基底(T)、ρ_复合、ρ_基底和ρ_镀覆层得到镀覆层的线膨胀系数与温度的函数关系α_镀覆层(T)，以α_镀覆层(T)表征镀覆层的热膨胀特性。

2.根据权利要求1所述的一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法，其特征在于，步骤S1中，构建复合体的线膨胀系数与温度的函数关系α_复合(T)的方法包括：

S1.1制备预定尺寸的复合体试样；

S1.2在升温速率为1℃/min～5℃/min，测试温度范围为-180℃～500℃，顶杆力为100mN～1000mN的试验条件下，获取复合体试样的长度伸缩量dL(T)及形变率dL(T)/L₀，其中L₀为复合体试样的初始长度；

S1.3根据长度伸缩量dL(T)及形变率dL(T)/L₀得到α_复合(T)：

3.根据权利要求2所述的一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法，其特征在于，步骤S1.1中，复合体试样的预定尺寸为L₀×D₀×δ_复合；

其中，复合体试样的初始长度L₀＝10mm～50mm，复合体试样的初始宽度D₀＝3mm～6mm，复合体试样的厚度δ_复合＝0.5mm～3.0mm。

4.根据权利要求2所述的一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法，其特征在于，步骤S2中，构建基底材料的线膨胀系数与温度的函数关系α_基底(T)的方法为：

S2.1将复合体试样中的镀覆层打磨掉，得到基底材料试样；

S2.2在升温速率为1℃/min～5℃/min，测试温度范围为-180℃～500℃，顶杆力为100mN～1000mN的试验条件下，获取基底材料试样的长度伸缩量dL’(T)及形变率dL’(T)/L’₀，其中L’₀为基底材料试样的初始长度；

S2.3根据长度伸缩量dL’(T)及形变率dL’(T)/L’₀得到α_基底(T)：

5.根据权利要求1所述的一种评估表面镀覆层热膨胀特性的方法，其特征在于，步骤S3中，构建镀覆层的弹性模量与温度的函数关系E_镀覆层(T)的方法以及步骤S4中，构建基底材料的弹性模量与温度的函数关系E_基底(T)的方法为：

S3.1采用纳米压痕仪，获取不同温度下镀覆层和基体材料的载荷-位移曲线；

S3.2根据不同温度下载荷-位移曲线中卸载曲线部分得到不同温度下镀覆层和基体材料的卸载刚度；

S3.3根据不同温度下镀覆层和基体材料的卸载刚度得到E_镀覆层(T)和E_基底(T)。