在涉及到高能电子产生和加速的装置中,例如空心阴极放电管(一种激发光源),会用到高温电极。这种电极一般是使用耐热合金制造,例如钨、钽、铱、钛等合金。用于产生高速带电粒子束。由于其工作温度很高,通常1200-2000K。 电极结构处在电流生热和离子轰击的工况中,其表面和内部结构会产生由于热应力和材料性能高温衰减引起的失效。
通过电-热-固耦合分析,可以计算瞬态工况下,整个电极结构的升温过程,以及其内部变形和应力情况。 材料性能高温衰减通过温变材料属性进行模拟。
模拟结果显示,在不同材料接触面,高温作用下,热应力已经超过电极材料许用应力,导致电极失效发生。