陶瓷的断裂韧性与缺口半径　Ⅰ.断裂韧性测试技术

无机材料学报

陶瓷的断裂韧性与缺口半径　Ⅰ.断裂韧性测试技术

王锋会; 刘 (韦华^)++; 路民旭⁺; 郑修麟

西北工业大学材料科学与工程系; 西安710072; ⁺ 西安石油管材研究中心; 西安 710068; ⁺⁺西安建筑科技大学力学教研室

收稿日期:1995-10-18 修回日期:1995-12-07 出版日期:1997-02-20 网络出版日期:1997-02-20

Fracture Toughness of Ceramics and Notch Radius Ⅰ. Fracture Toughness Testing Technique

WANG Fenghui; LIU Wei⁺⁺; LU Minxu⁺; ZHENG Xiulin

Department of Materials Science and Engineering; Northwestern Polytechnical Universify Xi an 710072 China; ⁺Xi ar Tubular Goods Research Center Xi an 710068 China

Received:1995-10-18 Revised:1995-12-07 Published:1997-02-20 Online:1997-02-20

摘要/Abstract

摘要： 本文用一种新的简单方法制备了不同半径的尖缺口，用单边切口梁试件测试了不同缺口半径氧化铝陶瓷的断裂韧性.对七种不同测试方法测得的、同一种材料的断裂韧性进行了对比，讨论陶瓷材料断裂韧性的最佳测试方法和测试中对缺口半径的要求.

关键词: 陶瓷材料, 断裂韧性, 缺口半径

Abstract: The dependence of K_ic on the notch-root radius was tested with the notch radius as small as a few micrometers in a polycrystalline alumina ceramics. The results show that the fracture toughness decreases as the notch radius decreases, when the notch radius approximately equal, to or lowcr than the average grain diameter, the fracturc tonghness becomes constant, this implies that the critical notch tip radius has the same sizc as the average grain diameter. The fracture toughness of a same alumina was also tested by seven different methods, ie.e. bridge indentation, compressive cyclic fatigue, precrack before sintered and polished sharp notch methods with the SENB specimens; wedge press and precrack before sintered methods with DCB specimens; indentation method with disc. the results show that SENB specimens with polished sharp notch or compressive cyclic fatigue precrack yield the true K_ic value.

Key words: alumina, fracture toughness, sharp notch

王锋会,刘 (韦华),路民旭,郑修麟. 陶瓷的断裂韧性与缺口半径　Ⅰ.断裂韧性测试技术[J]. 无机材料学报.

WANG Fenghui,LIU Wei,LU Minxu,ZHENG Xiulin. Fracture Toughness of Ceramics and Notch Radius Ⅰ. Fracture Toughness Testing Technique[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	孙川, 何鹏飞, 胡振峰, 王荣, 邢悦, 张志彬, 李竞龙, 万春磊, 梁秀兵. 含有石墨烯阵列的SiC基陶瓷材料的制备与力学性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(3): 267-273.
[2]	王雪瑶, 王武港, 李应卫, 彭奇, 梁瑞虹. PZT陶瓷本构行为与断裂性能的相关性研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(7): 839-844.
[3]	马德隆, 包亦望, 万德田, 邱岩, 郑德志, 付帅. 陶瓷薄基板材料裂纹预制与断裂韧性评价[J]. 无机材料学报, 2021, 36(7): 733-737.
[4]	梁汉琴, 尹金伟, 左开慧, 夏咏锋, 姚冬旭, 曾宇平. 添加BaTiO₃的热压烧结Si₃N₄陶瓷的力学和介电性能[J]. 无机材料学报, 2021, 36(5): 535-540.
[5]	张彪, 杨长安, 施佩. 等离子活化烧结制备石墨烯/羟基磷灰石复相生物陶瓷[J]. 无机材料学报, 2018, 33(12): 1355-1359.
[6]	邢媛媛, 吴海波, 刘学建, 黄政仁. 颗粒级配对固相烧结碳化硅陶瓷的影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(11): 1167-1172.
[7]	马榕彬, 程旭东, 邹隽, 李秦煜, 黄霞. SiC纤维/YSZ复合热障厚涂层韧性及热震性能研究[J]. 无机材料学报, 2016, 31(2): 190-194.
[8]	梁灵江, 李凯, 颜冬, 马奔, 杨佳军, 蒲健, 池波, 李箭. 固体氧化物燃料电池力学性能和形变行为研究[J]. 无机材料学报, 2015, 30(6): 633-638.
[9]	王翠凤 , 邱锡荣, 欧耿良, 蔡长庭. 田口法研究3Y-TZP/TiN导电陶瓷材料最佳化制程[J]. 无机材料学报, 2012, 27(5): 529-535.
[10]	邓杨芳, 张军, 苏海军, 宋衎, 刘林, 傅恒志. 激光区熔Al₂O₃/Er₃Al₅O₁₂共晶自生复合陶瓷的组织与断裂韧性[J]. 无机材料学报, 2011, 26(8): 841-846.
[11]	王桂芹,陈晓东,段玉平,李伟平,刘顺华,温斌. 钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究[J]. 无机材料学报, 2007, 22(2): 293-297.
[12]	孙蓉,徐洮,寇冠涛,薛群基. 氩离子注入单晶硅表面的微观结构和微观力学性能研究[J]. 无机材料学报, 2005, 20(3): 759-763.
[13]	郜剑英,江莞,王刚. La₂O₃掺杂MoSi₂的SHS合成及其性能研究[J]. 无机材料学报, 2004, 19(6): 1334-1338.
[14]	王瑞,王广峰,郭兴峰,张梅. 缝合层合板的Ⅰ型层间断裂韧性研究[J]. 无机材料学报, 2004, 19(5): 1123-1128.
[15]	陈殿营,张宝林,庄汉锐,李文兰. 添加β-Si₃N₄棒晶对氮化硅陶瓷力学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2003, 18(5): 1139-1142.