Al2O3陶瓷材料的增韧(3)

Al2O3陶瓷材料的增韧

研究表明，连续纤维对陶瓷的增韧效率较其他增韧方法大，是迄

今为止陶瓷系列所能达到的最高韧性，可以达20Mpa.m1/2左右[6]。因而成为改善陶瓷材料脆性非常有效的途径。

该方法把强度、弹性模量较高的纤维分散在陶瓷基体中。复合材

料在外力作用下，一部分载荷由纤维承担，以此来减轻基体本身的负荷。而且，基体中的纤维在承受力大于其强度发生断裂时，纤维产生拔出机制。此外，这些纤维在基体中也存在裂纹桥联、偏转来阻止裂纹的扩展。这3种增韧机制共同作用使陶瓷材料的韧性提高很多。

目前，用于Al2O3陶瓷的纤维主要有C纤维、SiC纤维、硅酸铝

纤维等多种[7]。研究发现，提高纤维的长径比可提高增韧效果。在纤维的使用形式上，采用纤维,的三维编织物增韧效果较好。谢征芳

[8]用C纤维的编织物来增韧Al2O3材料，由于断口表面有大量的纤维拔出，呈典型的韧性断裂模式，所以断裂韧性较高。

与纤维类似，目前采用晶须增韧Al2O3瓷的也较多，效果也很好。因晶须是以单晶结构生长、直径极小（通常小于3 um）的短纤维。其

晶体缺陷少，原子排列高度有序，强度接近相邻原子间成键力的理论值。理论和实践证明，把它应用于陶瓷的增韧，对提高韧性有一定作用。如把SiC晶须（体积分数可达20%～30%）引入Al2O3基陶瓷中[9],段韧性可达8～8.5 Mpa.m1/2,但1000C以上，韧性切有所下降。

李国星[10]在Al2O3微粉中加入MgB2,于900C生长出竹节状仿

生MgO晶须，对韧性的提高起到了很好的作用。

Pettersson[11] 用体积分数为30%的Ti(C,N) 晶须，使Al2O3瓷的

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