典型工程陶瓷材料的斷裂形式及斷裂韌性研究.pdf

1、典型的工程陶瓷材料不僅具有高強(qiáng)度和硬度，還具有優(yōu)良的耐熱性，熱膨脹性與低的熱傳導(dǎo)性以及很高的抗氧能力，耐磨性，已廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)、化工設(shè)備、切削刀具的刀片材料以及航空、航天領(lǐng)域。然而裂紋在是工程陶瓷材料在應(yīng)用的過程中必須考慮的基本問題。本文在研究幾種典型工程陶瓷材料斷口形貌和斷裂機(jī)制的基礎(chǔ)上，分析了陶瓷材料的増韌機(jī)制，采用壓痕法測試并計算陶瓷材料的斷裂韌性，提出判斷裂紋偏轉(zhuǎn)増韌效果的定量計算方法。
　　近年來國內(nèi)外對陶瓷斷裂形式研

2、究表明，提高陶瓷材料的斷裂韌性，提高抗蠕變性和抗疲勞壞性能，能使陶瓷材料得到更廣泛的應(yīng)用。
　　對熱壓燒結(jié)的Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷、Al2O3/ZrO2復(fù)相陶瓷、Al2O3/ZrO2功能梯度陶瓷、Si3N4基復(fù)相陶瓷的常溫斷口形貌和斷裂機(jī)制進(jìn)行分析，研究各種工程陶瓷材料斷口形貌的典型特征。
　　對 Al2O3/ZrO2復(fù)相陶瓷以及 Si3N4/Si2N2O復(fù)相陶瓷在高溫拉深成形過程中制品破裂產(chǎn)生的高溫斷口進(jìn)行分析，分析

3、高溫斷裂機(jī)制，在此基礎(chǔ)上對納米陶瓷的超塑性變形機(jī)制進(jìn)行分析探討。
　　采用Marc軟件建立陶瓷材料斷裂過程中裂紋擴(kuò)展的有限元模型，分析柱狀晶粒子橋聯(lián)、拔出、偏轉(zhuǎn)和梯度復(fù)合對裂紋擴(kuò)展的影響。分析柱狀晶粒子的僑聯(lián)、拔出、偏轉(zhuǎn)和梯度復(fù)合對陶瓷斷裂的影響。
　　通過壓痕法測量 Si3N4/Si2N2O和 Al2O3/ZrO2復(fù)相陶瓷的斷裂韌性，并在原有的巴氏裂紋公式的基礎(chǔ)上，提出了判斷裂紋偏轉(zhuǎn)増韌效果的定量計算公式，定量計算和分析了