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1、第五章陶瓷基复合材料的性能5.1陶瓷材料力学性能测试5.1.1弯曲试验第五章陶瓷基复合材料的性能5.1陶瓷材料力学性能测试5.1.2拉伸或弯曲试验5.1陶瓷材料力学性能测试5.1.3应力-应变曲线5.1陶瓷材料力学性能测试5.1.3应力-应变曲线5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.1拉伸强度与弹性模量图5-4拉伸时陶瓷基复合材料的应力-应变曲线5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.1拉伸强度与弹性模量陶瓷基复合材料弹性模量5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.1拉伸强度与弹性模量碳化硅纤维增强锂铝硅玻璃陶瓷复合材料的拉伸性能。5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.1拉

2、伸强度与弹性模量碳化硅纤维增强锂铝硅玻璃陶瓷复合材料的拉伸性能。图5-6纤维增强LAS玻璃陶瓷室温拉伸应力-应变曲线5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.1拉伸强度与弹性模量用化学气相浸渍方法（CVI）制备的这一材料其拉伸强度可达159MPa，弹性模量为43GPa。。5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.2压缩与弯曲强度碳化硅纤维增强锂铝硅玻璃陶瓷复合材料的载荷-位移曲线。压缩强度为96.8MPa，压缩弹性模量为56.6Gpa。图5-8SiC纤维增强LAS-I玻璃陶瓷的载荷-位移曲线5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.3断裂韧性碳化硅纤维增强锂铝硅玻璃陶瓷复合材料的断裂

3、韧性随纤维含量的变化。5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素增强相体积含量连续纤维5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素增强相体积含量连续纤维图5-11单向增强碳纤维/玻璃陶瓷复合材料的弯曲强度与纤维体积含量的关系5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素增强相体积含量短纤维5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素密度三维编织预制体碳化硅纤维增强复合材料5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素密度5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素界面碳纤维三维编织预制体增强碳化硅基体复合材料5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.

4、2.4影响因素颗粒粒径5.2陶瓷复合材料的室温力学性能5.2.4影响因素颗粒粒径5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.1高温强度浆体浸渍-热压法制备的碳化硅纤维增强MgO-Al2O3-SiO2复合材料。5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.1高温强度5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.1高温弹性模量5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.1高温断裂韧性5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.2蠕变性能5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.2蠕变5.3陶瓷复合材料的高温力学性能5.3.2热冲击性（热震性）第六章陶瓷基复合材料的增韧机理颗粒、纤维或晶须加入到陶瓷基体中，陶

5、瓷的性能特别是韧性得到了很大的提高。归纳起来，增韧机理有裂纹偏转、裂纹的桥联、纤维脱粘与拨出、颗粒增韧等。第六章陶瓷基复合材料的增韧机理6.1颗粒增韧颗粒增韧是最简单的一种增韧方法，它具有同时提高强度和韧性的优点。6.1.1非相变第二相增韧一、微裂纹增韧由于增强颗粒与基体的热膨胀系数失配，在第二相颗粒周围基体内部产生的应力埸是陶瓷基复合材料得到增韧的主要原因。6.1颗粒增韧6.1.1非相变第二相增韧一、微裂纹增韧影响第二相颗粒复合材料增韧效果的主要因素为基体与第二相颗粒的弹性模量E、热膨胀系数以及两相的化学相容性。热膨胀系数失配在第二相颗粒及周围基体内部产生残余应力场是陶瓷基

6、复合材料得到增韧补强的主要原因。在一个无限大基体中大存在第二相颗粒时，由于冷却收缩的不同，颗粒将受到一个压应力P：P=(2TEm)/[(1+m)+2(1-p)]其中，r为球状颗粒半径，为泊松比，=Em/EP6.1颗粒增韧6.1.1非相变第二相增韧一、微裂纹增韧忽略颗粒效应场之间的相互作用，这一内力将在距颗粒中心R处的基体中形成径向正应力r及切向正应力t：r=P(r/R)3t=-1/2P(r/R)36.1颗粒增韧6.1.1非相变第二相增韧一、微裂纹增韧在颗粒及其周围基体中储存的弹性应变能分别为：UP=2{[P2(1-2p)]/EP}r3Um={[P2

7、(1+m)]/Em}r3储存的总的应变能U为：U=UP+Um=2kP2r3其中，k=(1-2p)]/EP+(1+m)]/(2Em)6.1颗粒增韧6.1.1非相变第二相增韧一、微裂纹增韧r=P(r/R)3t=-1/2P(r/R)3>0(P>m)时,P>0,r>0,t<0,颗粒处于拉应力状态，基体径向处于拉伸状态，切向处于压缩状态，应力足够高时，可能产生具有收敛性的环向微裂纹。P>m（C-压应力，T-拉应力）图6-2应力分布及在球状颗粒周围形成的裂纹6.1颗粒增韧6.