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《Si3N4和SiC陶瓷材料的压痕断裂行为和断裂韧性测量.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、∀,∀第一卷第三期丫乞#∃%无机材料学报!年月&∋()∀,!%,∀∗+#和∗+−陶瓷材料的压痕断裂行为和断裂韧性测量’签书张清纯乔辛.中国科学院止/海硅酸盐研究所0摘要∃/,3∗,本文以热压∗1#和反应烧结∗儿姨为对象研究其在2呈4∋5钻石压头的作用下相应子压痕断裂行为而。,,发出的声发射特征发现除了与压痕特征参数的发展相应的准静态声发射之外尚有三个以上突熟增强的发射,、、一。讯号分别与径向裂纹的成核径向裂纹突发至试样表面和裂纹分岔叙及侧向裂纹的萌生等效应相关,6,∗,。与一般力学测试法相比据据278∗表达式.90以:+34∋5压痕裂纹技木侧得的了值具有的负偏差是粉∀∀∀。热
2、压∗+;;一<=男/反应烧结;一!拓/−;一<以含有弹性模量项的6:78∗凡&儿#’<热压∗+<拓表达式.0取代式.>0,从而得到上述材料的,3一∀一∀男/一<∀!多降至一<∀%男和从一<∀<书?值偏差分别从<=多降至%从∀。降至一>多作为,从终点烧结温度淬冷至室温的必然结果在热压陶瓷材料中存在的热残余应力似乎助长了热∃−陶瓷压&1#∀和热压∗+的?≅3值偏差Α关健词;压痕断裂行为,/断裂韧性,,Β陶瓷,声发舒特征氮化硅破化硅裂纹扩辰、一引言,。%,为了提高燃汽轮机或热机的热利用效率高温结构材料正面临着新的考验∗≅#和∗+Χ一。,,工程陶瓷就是一种新型高温结构材料众所
3、周知强度丙是结构材料最基本的性能它表征,,。,着材料在工况现场上的荷重能力断裂韧性?是结构材料的本征参数它表征着材料抵抗「Δ。,。;脆断的能力7Ε与?之间存在着如下关系一’Η,。一万之Γ一斌了Ι7≅3≅Φ二?一一.≅分厂‘,,Φ·其中临界裂纹半长度为几何因孔,咖一因参数。大,可见衍是受到峥卜场影响的非本征参数近或兰十年来广己己被公认为材料的主要。?,。特性指标的侧试芳法随着断裂方李爵发威作为一杯万学实验薪技禾而发展起来,,,’气真物理意义亦随着材料科学的发展作为材料纽夯浦结构的菌城而得到遂步谏火时研一气’‘’’一仁5沙攀冬究‘一一一二、几,改断裂力学的能量概念处理压痕断裂的微观过程从而发
4、展起来的压痕断裂为学为压一3ϑ’,,痕裂纹技术凡测试法的发展奠定了趣论基础峪植聂压厦底卞的弹塑性应力场分布非常,,、,一以复杂特别是陶瓷显微结构的非均质性对应力场的影响更为明显因此尽管简便著称?,。的压痕裂纹测试技术已逐步在新材料研制和开发中发挥仲裁材质优劣顺序的积极作用,>’,。!年Κ月%日收到初稿!年%月日收到修改稿,了部分工作。二上海科技大学乔辛同学在从事毕业论文工作期间参加。但仍有许多基本间题待进一步探讨,,∋本工作以∗几#和&Ε−结构陶瓷为对象采用声发射技术对材料的:+345∗压痕断裂微观。/过程进行宏观描述藉助于显微镜技术对压痕裂纹花样特征加以分析在对材料的压痕载
5、荷,,。。和压痕裂纹特征参数之间的线性关系作回归处理的基础上分析?测得值的离散性在与,,−。一般力学法测得值进行比较的基础上探讨压痕裂纹技术?测得值的可靠性、一二试样制备及实验技术、反应烧结=,#/.Λ+∃#。0热压&≅∀#‘.6卜&+∃0和热压&Ε−.&Ε−0圆片经过切割和%ΝΝ名#∀ΜΗ∀,Ο=Ο∗3,目的金钢砂细磨制成%!Π7的山形缺口梁试样.中部缺口宽度澎∃<ΠΠ0供一般力,。。ΟΟ%Θ,拌Π学法?测试以%!Ν%3Π试样的一个%!Ν3扩表面用细度的金钢钻膏加以抛,。。光就得到供压痕断裂过程声射试验和凡侧试的样品∀一般力学法?≅3测试技术〔Ν·ΘΕ“∗∀采用=ΡΠΠΣΠ+
6、8的十字头位移速乳进行山形缺口梁.仁∗6#马0抗弯断裂试验一,,。,以及图?;再根据表达式.<0和.<0进行计算丫图山形缺日梁试样∀∀∀Τ+Κ9Υ∋∋Υ∃8&6#ς∗7Π(】∋时,∀。Ω〔‘=∀。十∀%Ξ。∀。。>凡李乓佘%。。Ν7∃%7∃勺幸毛妥绝ϑΒ典黔丫〕Β粤二奥、.<0「‘、一Σ司、工一Σ。叼ΨΦ”与其中,7∃Ω7ΝΣΨ/只7≅ΣΨ。’、.%0尸二复压痕断裂过程的声发射特征试验技米3∗“’,以,藉助于:+4∋5压头加载装置和声发射检测装置的综合试脸汉,州Π+8的加载速,,率选用%“ς的声发射讯号增益和&的时基响应进行压痕裂纹扩界过程中韵声发射特征检,∀≅”Π+,。,在每
7、次试验中当保压”然后按原逮卸载在受载过程中毓载荷增加到予定修、、∀压头底下的材料由于库内膏度集中而发生攀蛛形变随后压痕裂锌扩展和分岔侧向裂纹的,。萌生等等都作为声发射源而在材料内部自发产生出应力波这种声发射脉冲是在上述诸微,【,”。,观过程中材料所释放的能量的函数因而亦是应力的函数随着乒头载荷的增长相应的,,,以事件声发射讯号由换能器接收并转换为毫伏讯号经过二次放大计数选择尹数率,∀‘#二Ζ函“,汀鱿事件累计数补和能量累
