增加碳化硅陶瓷的防沖擊力方法
在生產(chǎn)環(huán)節(jié)方面,如今的燒結方法有熱壓碳化硅、常壓燒結碳化硅、反應燒結碳化硅。我們應該采用熱壓燒結碳化硅方法,因為其燒結出來的碳化硅陶瓷抗彎強度是三種方法更高的,而且斷裂韌性也是更高的,彈性模量更低。并且在熱壓燒結時在SiC中添加AIN,因為通過這種方法材料的抗彎強度會達到1100MPa。增強碳化硅陶瓷的韌性,通過晶須增加陶瓷復合材料的韌性,此方法一般有4種形式:裂紋偏轉(zhuǎn)效應、微裂紋效應、晶須拔出效應、裂紋橋聯(lián)效應和晶須的加入引起基體相變增韌,裂紋偏轉(zhuǎn)增韌是裂紋非平面斷裂效應的一種增韌方式。裂紋擴展到達晶須時,被迫沿晶須偏轉(zhuǎn),這意味著裂紋的前行路徑更長,裂紋尖端的應力強度減少,裂紋偏轉(zhuǎn)的角度越大,能量釋放率就越低,斷裂韌性就提高。微裂紋增韌就是在微裂紋尖端的應力場和殘余應力作用下,晶須形成微裂紋源,而在裂紋前方形成散步的(不聯(lián)通的)微裂紋區(qū)。拔出效應是指當裂紋擴展遇到高強度晶須時,在裂紋尖端附近晶須與晶面上存在較大的剪切應力,該應力極易造成晶須與晶界的分裂,晶須可以從基體中拔出,因界面摩擦而消耗外界載荷的能量而達到增韌的目的。同時晶須從基體中拔出會產(chǎn)生微裂紋來吸收更多的能量。
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