材料的力學(xué)性能(1)(已修改)
2024-10-28 11:40 本頁(yè)面
【正文】 第十三章 陶瓷材料的力學(xué)行為 前言 陶瓷材料大都是脆性材料，對(duì)缺陷十分敏感，故其強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的分散性大。要使陶瓷材料作為結(jié)構(gòu)材料在工程中獲得應(yīng)用，需要對(duì)其力學(xué)性能做更多的研究，并對(duì)其力學(xué)性能的試驗(yàn)結(jié)果做統(tǒng)計(jì)分析。此外，玻璃、光導(dǎo)纖維、電瓷、紅外窗口材料等也屬于陶瓷材料，對(duì)這些材料力學(xué)性能的研究報(bào)導(dǎo)也日益增多。 除少數(shù)幾個(gè)具有簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)，如 MgO，KCl， KBr等，在室溫下稍具塑性以外，一般陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，室溫下沒有塑性，因而是脆性材料。脆性材料的拉伸試驗(yàn)只能測(cè)定其彈性模量和斷裂強(qiáng)度。 陶瓷材料的彈性模量 陶瓷材料的彈性模量比金屬的大得多，常高出一倍至幾倍。陶瓷材料彈性模量列于表 131。陶瓷材料的原子鍵主要有離子鍵和共價(jià)鍵兩大類，且多數(shù)具有雙重性。共價(jià)鍵晶體結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是鍵具有方向性。它使晶體擁有較高的抗晶格畸變和阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的能力，使共價(jià)鍵陶瓷具有比金屬高得多的硬度和彈性模量。離子鍵晶體結(jié)構(gòu)的鍵方向性不明顯，但滑移系不僅要受到密排面與密排方向的限期，而且要受到靜電作用力的限制，因此實(shí)際可動(dòng)滑移系較少，彈性模量較高。 （ 1）陶瓷材料的彈性模量 材 料 E/GPa 材 料 E/GPa 材 料 E/GPa 金剛石 1200 W2C 428 NbC 345 WC 717 MoSi2 380 Be2C 317 TiB2 648 BeO 352 SiC 485 Al2O3 510 FeSi2 345 B4C 455 TiC 490 ZrC 345 ZrB2 440 表 131 典型陶瓷材料的彈性模量 [165] (2) 氣孔率對(duì)陶瓷材料彈性模量的影響 )()1(ppEE oe ff ??? (131)
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