[发明专利]一种应用于GH4169/GH4169高温合金的接触热阻测试方法

摘要

本发明公开了一种应用于GH4169/GH4169高温合金的接触热阻测试方法，该方法通过两接触材料的约化弹性模量和根据塑性变形理论建模；以及模型简化的步骤，最后通过逐步回归试验，确定未知参数，得到最优回归方程；根据回归分析结果，得到GH4169/GH4169高温合金的接触热导，对接触热导取倒数，得到接触热阻；在温度为100～600℃区间内，自变量选择温度与压力值时，hs＝0.1566T0.371P2.061，自变量仅选择压力值时，hs＝0.5013P2.18。本发明以试验数据为基础，通过选择合适的理论模型，运用数理统计的方法得出工程实用的接触热阻测试方法，本发明只需要通过试验数据得到需要的参数，就可以在任意改变测试温度和压力的条件下，根据简单公式得到接触热导，使得接触热阻测试过程简单并可以重复使用。

主权项

1.一种应用于GH4169/GH4169高温合金的接触热阻测试方法，其特征在于：所述的接触热阻测试方法通过如下步骤实现：第一步，确定两接触材料的约化弹性模量E′：E′=E1-v2=-0.0646T+208.271-v2]]>其中E为GH4169高温合金的弹性模量，v为泊松比，T为测试温度；第二步，根据塑性变形理论建模；根据塑性变形理论，得到材料的塑性变形因子ψ为：ψ＝(E′/H)tanθ，将约化弹性模量、硬度H＝400MPa和带入上式，取θ＝0.03°，T＝600℃，得到：ψ=(E′/H)2θ=-0.0646T+208.27H(1-v2)×2θ]]>=19.62]]>上式中，ψ＞1，则选用Mikic提出的塑性变形理论建模，得到接触热阻测试材料的接触热导h_s为：h_s＝(1.13ktanθ/σ)(P/H)^0.94；式中，tanθ和θ分别为接触热阻测试材料的接触界面处的微观轮廓的绝对平均斜度和平均倾斜角，σ、k、P和H分别为接触热阻测试材料的表面粗糙度、热导系数、测试压力和材料的硬度；第三步，模型简化；对不同温度下的材料热导系数与温度的关系进行线性拟合，得到：k＝0.0141T+13.221所以有其中x₁为待确定系数；σ为接触热阻测试材料GH4169的粗糙度，表征材料接触界面轮廓的平均高度，tanθ为材料接触界面轮廓的绝对平均斜度，θ为材料接触界面轮廓的平均倾斜角，在其他条件一定时，轮廓的绝对平均斜度tanθ与粗糙度σ正相关，所以有其中x₂为待确定系数；又其中x₃为待确定参数；所以对接触热导h_s的公式等号两边做自然对数，得到如下变形：lnh_s＝lnx₀+x₁lnT+x₂lnσ+x₃lnP其中的x₀为未知参数，令上式中Y＝lnh_s，X₁＝lnT，X₂＝lnσ，X₃＝lnP，b₀＝lnx₀，b₁＝x₁，b₂＝x₂，b₃＝x₃，则上式进一步写为：Y＝b₀+b₁X₁+b₂X₂+b₃X₃式中的b₀、b₁、b₂和b₃均为未知参数；第四步，通过逐步回归试验，确定未知参数b₀、b₁、b₂和b₃，得到最优回归方程；根据回归分析结果，得到GH4169/GH4169高温合金的接触热导，对接触热导取倒数，得到接触热阻；在温度为100～600℃区间内，自变量选择温度与压力值时，h_s＝0.1566T^0.371P^2.061，自变量仅选择压力值时，h_s＝0.5013P^2.18。