补充资料：陶瓷断裂韧性

陶瓷断裂韧性
fraeture toughness of eeramies

陶瓷断裂韧性fraeture toughness of Ceramies陶瓷或其构件抵抗裂纹扩展的能力。1920年英国人A.A.格里菲思(Griffith)在研究玻璃实际强度时提出了能量准则，并建立了断裂应力、裂纹尺寸与材料性能的关系。1957年美国人G.R.欧文(irwin)修正了格里菲斯理论，提出应力强度因子(K)概念。1970年建立了平面应变断裂韧性的标准(ASTM E 399一72)。 应力强度因子K是描述裂纹顶端附近应力一应变场的一个参量，当其达到某一临界值凡时，裂纹发生失稳扩展，导致断裂。Kc即用来表示断裂韧性。 陶瓷或其构件中裂纹的扩展，由于外力的不同可分为3种。①张开型(I型):垂直于裂纹表面的拉应力作用，使裂纹张开而扩展;②滑开型(11型):平行裂纹面而垂直于裂纹前缘的剪应力作用，使裂纹滑开而扩展;③撕开型(111型):平行于裂纹前缘的剪应力的作用，使裂纹撕开而扩展。3种基本型式中.以张开型最常见，并最易引起低应力脆断。故断裂韧性Klc是陶瓷及其构件应用中的重要指标。Klc数值根据公式 Klc~介万获得。式中y为形状参数，J为外加应力，c为裂纹半长度。 陶瓷断裂韧性也可用临界裂纹张开位移戈、临界J积分Ic来表示。昆和Jc均可换算成应力强度因子Kc。 与金属和高分子材料相比，陶瓷的表面内部存在的各种缺陷和裂纹对外加应力很敏感，易产生脆性断裂。单相陶瓷的Klc一般只有1一10 MPa·m‘/2。研究表明，抵抗裂纹的阻力，除了来自表面能外，还有来自裂纹尖端附近的塑性变形能，裂纹的分叉、偏转以及解离和阻止裂纹扩展的挤联作用。这些均与陶瓷内部的不同颗粒、晶须和纤维，以及自身的应力诱导相变的增韧作用有关。 测定凡。的方法有多种，常用的有单缺口梁弯曲法(SENB法)、压痕微裂法(IM法)、紧凑拉伸法(CTS法)、双悬臂梁法(D CB法)、双扭法(DT法)以及山型切口法(CN法)等。(金宗哲)

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