晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型

无机材料学报

晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型

宋桂明; 周玉; 孙毅; 雷廷权

哈尔滨工业大学材料学院433信箱; 哈尔滨 150001

收稿日期:1997-03-31 修回日期:1997-06-23 出版日期:1998-04-20 网络出版日期:1998-04-20

Modelling of Combine Toughening in Whiskers and Transformation Combine Toughening Ceramics

SONG Gui-Ming; ZHOU Yu; SUN Yi; LEI Ting-Quan

School of Materials; Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China

Received:1997-03-31 Revised:1997-06-23 Published:1998-04-20 Online:1998-04-20

摘要/Abstract

摘要： 建立了晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型，其中晶须增韧考虑了裂纹桥联和裂纹偏转两种机理；相变增韧在考虑体膨胀作用的基础上，用切应变影响因子来考虑切应变增韧效应．计算结果表明，相变增韧、桥联增韧和裂纹偏转增韧存在相干性，相变增韧降低晶须增韧效果，而晶须增韧促进相变增韧效果，SiC_w／ZrO₂（2mol％Y₂O₃）／Al₂O₃断裂韧性的计算结果与实验结果吻合．

关键词: 复合增韧模型, 晶须增韧, 相变增韧, R-曲线, 陶瓷基复合材料

Abstract: A model of combine toughening in the ceramics toughened with whiskers and phase-transforming particles is presented. The whisker toughening consists of crack bridging and
crack deflection. For transformation toughening, the shear effect is considered by using a shear factor, f, based on the dilatation contribution. Calculated results show
that there are interactions among crack bridging, crack deflection and transformation toughening. Crack bridging and crack deflection increase the transformation toughening
contribution, but transformation toughening decreases the contributions of crack bridging and crack deflection. Predictions of the toughness of SiC_w/ZrO₂(2mol%Y₂O₃)/Al₂O₃
based on the present model are showed to be in good agreement with the experimental results.

Key words: combine toughening model, whisker toughening, transformation toughening R-curve, ceramic matrix composites

中图分类号:

TB323

宋桂明,周玉,孙毅,雷廷权. 晶须和相变复合增韧陶瓷的复合增韧模型[J]. 无机材料学报.

SONG Gui-Ming,ZHOU Yu,SUN Yi,LEI Ting-Quan. Modelling of Combine Toughening in Whiskers and Transformation Combine Toughening Ceramics[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	赵日达, 汤素芳. 多孔碳陶瓷化改进反应熔渗法制备陶瓷基复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 623-633.
[2]	方光武, 谢浩元, 张华军, 高希光, 宋迎东. CMC-EBC损伤耦合机理及一体化设计研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 647-661.
[3]	李广宇, 岳一凡, 王波, 张程煜, 索涛, 李玉龙. 2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(5): 494-500.
[4]	薛轶凡, 李玮洁, 张中伟, 庞旭, 刘愚. 碳纤维布表面PyC界面相微观结构及均匀性的工艺调控[J]. 无机材料学报, 2024, 39(4): 399-408.
[5]	陶顺衍, 杨加胜, 邵芳, 吴应辰, 赵华玉, 董绍明, 张翔宇, 熊瑛. 航机CMC热端部件用热喷涂涂层的机遇与挑战[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1077-1083.
[6]	吴军, 徐培飞, 荆瑞, 张大海, 费庆国. SiC/SiC复合材料层板低速冲击及其剩余强度试验研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(1): 51-60.
[7]	阮景, 杨金山, 闫静怡, 游潇, 王萌萌, 胡建宝, 张翔宇, 丁玉生, 董绍明. 三维碳化硅纳米线增强碳化硅陶瓷基复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 579-584.
[8]	魏婷婷, 高希光, 宋迎东. 2D SiC/SiC复合材料电阻率对服役环境的响应特性[J]. 无机材料学报, 2022, 37(4): 420-426.
[9]	琚印超, 刘小勇, 王琴, 张伟刚, 魏玺. 超高温复相陶瓷基复合材料烧蚀行为研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(1): 86-92.
[10]	党潇琳, 范晓孟, 殷小玮, 马昱昭, 马晓康. 多功能一体化MAX相改性连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 29-34.
[11]	王鹏, 王庆雷, 张翔宇, 杨金山, 周海军, 胡建宝, 丁玉生, 董绍明. 层状硅酸钇改性SiC_f/SiC复合材料湿氧化行为研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(8): 904-908.
[12]	刘海韬, 杨玲伟, 韩爽. 连续纤维增强陶瓷基复合材料微观力学研究进展[J]. 无机材料学报, 2018, 33(7): 711-720.
[13]	范宇驰, 王连军, 江莞. 基于石墨烯的结构功能一体化氧化物陶瓷复合材料: 从制备到性能[J]. 无机材料学报, 2018, 33(2): 138-146.
[14]	薛伟江, 谢志鹏. 低温环境下结构陶瓷的相变、断裂机理与性能的研究进展[J]. 无机材料学报, 2014, 29(4): 337-344.
[15]	李乾, 孙旭东, 修稚萌. Ni和Ti的添加对Al₂O₃-Ti(C,N)复合材料性能的影响[J]. 无机材料学报, 2011, 26(9): 955-960.