吕志杰
,
赵军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.07.016
在微米Si3N4基体中加入亚微米Si3N4及纳米TiC颗粒,热压烧结制备出力学性能良好的Si3N4/TiC纳米复合陶瓷材料.采用压痕-弯曲强度法测定了复合材科的裂纹扩展阻力曲线(R曲线).结果表明:材料呈现出上升的阻力曲线特性,显示出增强的抗裂纹扩展能力.其中,加入质量分数为10％亚微米Si3N4颗粒和15％纳米TiC颗粒的复合材料显示出较为优越的抗裂纹扩展能力,其阻力曲线上升最陡,上升幅度最大.分析表明:弥散的TiC粒子同基体之间弹性模量和热膨胀失配以及Si3N4类晶须拔出与桥联补强协同增韧,有助于纳米复合材料抑制主裂纹失稳扩展,导致复合材料的阻力曲线行为.
关键词:
氮化硅
,
阻力曲线
,
纳米复合陶瓷
,
压痕-强度
王昕
,
单妍
,
尹衍升
材料热处理学报
以ZrO2-Alo2O3微-纳米复合陶瓷为研究对象,采用跟踪压痕裂纹法测试其裂纹扩展阻力曲线.结果表明,三种微-纳复合ZTA陶瓷的阻力曲线均为显著的上升曲线.成分相同、烧结温度高的试样和烧结温度相同、氧化锆含量少的试样,由于内晶颗粒数量多,阻力曲线的上升趋势更加明显.内晶颗粒附近区域产生位错网、亚晶界甚至微裂纹,使微-纳米复合ZTA陶瓷的断裂方式向穿晶断裂方向变化.裂纹穿晶扩展遇到的阻力大,所需要的裂纹扩展动力也大,形成开裂-止裂交替进行的裂纹扩展过程,故其阻力曲线上升明显.
关键词:
复相陶瓷
,
ZTA陶瓷
,
阻力曲线
,
裂纹扩展
王晶
,
栾春波
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.429
测试X80管线钢分别在未腐蚀状态下及饱和H2S预腐蚀后的δ-△a阻力曲线;分析了H2S腐蚀对其裂纹扩展阻力曲线、断裂韧性、塑性功等方面影响.结果表明,H2S腐蚀后X80材料KIC下限为75.43 MPa·m1/2.对比分析H2S腐蚀前后测试结果,发现H2S腐蚀会对X80钢的断裂韧性产生显著影响:未腐蚀试样的裂纹扩展阻力曲线明显高于H2S腐蚀后的;H2S腐蚀前后材料的稳定裂纹扩展下的启裂韧度δ0.2BL分别为0.740 mm和0.365 mm,前者是后者的2.02倍;扩展量△a相近的情况下,未腐蚀试样的裂纹扩展过程所需塑性功是H2S预腐蚀后的2.29倍左右,H2S腐蚀明显会降低X80材料的断裂韧度.因此,管道在输送天然气过程中应尽量避免H2S的腐蚀,保证材料的韧性不受破坏.
关键词:
金属材料
,
断裂韧性
,
阻力曲线
,
H2S腐蚀
吕珺
,
郑治祥
,
金志浩
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.04.017
采用压痕-弯曲强度法获得了Al2O3-SiCw和Al2O3-TiCp陶瓷基复合材料的裂纹扩展阻力曲线(R-曲线),并测试了材料的抗热震性能,分析了材料的阻力曲线行为与其抗热震性能之间的内在联系.结果表明:材料的阻力曲线行为与抗热震性之间存在明显的相关性.热震引起材料强度的下降幅度与其阻力曲线的陡峭程度及上升幅度有关.阻力曲线越陡峭,上升幅度越大,抗热震性也越好.其中Al2O3-SiCw复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力与抗热震性能.扫描电镜观察及理论分析显示:晶须的拔出与桥联补强增韧机制是产生这一现象的主要原因.
关键词:
阻力曲线
,
抗热震性
,
氧化铝
,
复合材料
,
增韧机理
李冬云
,
乔冠军
,
金志浩
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.06.005
采用压痕法在SiC/BN层状陶瓷试样的表面引入不同尺寸的表面裂纹,利用三点弯曲测量含裂纹试样的极限断裂应力,研究了不同尺寸的表面裂纹对层状陶瓷断裂强度的影响;根据压痕载荷-强度实验结果,测定层状陶瓷的阻力曲线,并与单相SiC陶瓷对比.结果表明,层状陶瓷的压痕强度对压痕裂纹深度的变化不敏感,阻力曲线呈上升型;而单相SiC陶瓷的压痕强度随压痕裂纹深度的增加急剧下降,阻力曲线呈平稳型,说明层状陶瓷具有优异的耐损伤性能和升值R-曲线行为.分析认为,裂纹在弱界面处发生偏折是层状陶瓷具有优良耐损伤性能和升值R-曲线行为的主要原因.这为陶瓷材料在含有一定的制备和加工缺陷以及承受冲击、磨损等接触损伤的条件下保持高强度提供了可能.
关键词:
层状陶瓷
,
表面裂纹
,
阻力曲线
,
损伤阻力
李冬云
,
杨辉
,
乔冠军
,
金志浩
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.02.020
利用压痕-强度法测定了不同弱层成分的SiC/BN层状陶瓷的阻力曲线行为,研究了BN弱层成分对SiC/BN层状陶瓷的阻力曲线行为的影响,并与SiC块体陶瓷作对比.结果表明:与SiC块体陶瓷相比,SiC/BN层状陶瓷具有更为明显的升值阻力曲线行为,且其阻力曲线行为受弱层成分的影响.其中,BN弱层中加入30%Al2O3的SiC/BN层状陶瓷显示出更为优越的抗裂纹扩展能力,其阻力曲线上升最陡,上升幅度最大.分析认为,这与它们不同的增韧机制和界面的结合状态有关.原位增韧是SiC块体陶瓷韧性提高的主要原因.裂纹遇到弱界面时发生偏转、分叉以及脱层等是层状陶瓷材料抗裂纹扩展能力提高的主要原因.而弱层成分又影响着裂纹的偏转,适当结合强度的界面有利于裂纹的偏转,结合强度太弱太强的界面都不利于裂纹的偏转.
关键词:
SiC/BN
,
层状陶瓷
,
弱层
,
阻力曲线
