材料與材料性能第九章(完整版)
【正文】 ? 陶瓷材料的斷裂 陶瓷材料無塑性變形，因此陶瓷強度指斷裂強度。 第九章 陶瓷材料的力學性能 陶瓷材料的彈性變形 第九章 陶瓷材料的力學性能 ? 彈性模量 ? 彈性模量的本質 彈性模量的大小反映材料原子間結合力的大小，越大，材料的結合強度越高。 ? 傳統(tǒng)的陶瓷制品以天然粘土為原料，通過混料、成型、燒結而成，性能特點是強度低、脆性高。 第九章 陶瓷材料的力學性能 ? 一、陶瓷材料的組成與結合鍵 ? 陶瓷晶體是以離子鍵和共價鍵為主要結合鍵，一般為兩種或兩種以上不同結合的混和形式。 ? 一般陶瓷材料的壓縮彈性模量高于拉伸彈性模量。 ? 為保證陶瓷材料拉伸試驗的精確性，需要在試樣和夾頭設計方向做一些工作，例如：在平行夾頭中加橡膠墊固定薄片狀試樣，可以防止試樣在夾持部位斷裂，并利用試樣的彈性變形減少附加彎矩。 ? 而陶瓷材料的強度與斷裂韌度的變化關系與金屬材料的相反，隨著陶瓷材料強度的提高， KIC值也隨之增大，所以陶瓷材料的增韌常常與增強聯系在一起。 第四章 金屬的斷裂韌度 如在 ZTA（ ZrO2/ Al2O3）中加入某些穩(wěn)定氧化物（如 Y2O3等），則會抑制 ZrO2的 tm相變。相當來講，它更易繞過纖維并盡量貼近纖維表面擴展，即裂紋偏轉。纖維拔出會使裂紋尖端應力松弛，從而減緩了裂紋的擴展。 第四章 金屬的斷裂韌度 。這時緊靠裂紋尖端處的纖維并未斷裂，而是在裂紋兩岸搭起小橋，使兩岸連在一起。偏轉后裂紋受的拉應力往往低于偏轉前的裂紋，而且裂紋的擴展路徑增長，裂紋擴展中需消耗更多的能量因而起到增韌作用。此時四方 ZrO2處于亞穩(wěn)態(tài)，當材料受外力作用時，在應力的誘導下，發(fā)生 tm相變。它發(fā)生在裂紋尖端，靠橋聯元（劑）連接裂紋的兩個表面并提供一個使裂紋面相互靠近的應力，即閉合應力。 ? I型是陶瓷材料最常遇到的情況： ? 斷裂韌性： ? 金屬材料要吸收大量的塑性變性能，而塑性變性能要比表面能大幾個數量級，所以陶瓷材料的斷裂韌性比金屬材料的藥低 1~2數量級，最高達到 12~ 2/1)2( sIC EK ??第九章 陶瓷材料的力學性能 第九章 陶瓷材料的力學性能 ? 單邊切口梁法 優(yōu)點： (1) 數據分散性好； (2) 重現性好； (3) 試樣加工測定方法比較簡單，是目前廣泛采用的一種方法。 ?在較高的工作溫度晶內和晶界均
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