什么是裂纹的快速扩展？陶瓷材料中裂纹产生和快速扩展的原因是什么
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发布时间：2022-05-15 18:47
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热心网友
时间：2024-02-26 23:01
疲劳断裂实质上还是裂纹的扩展,最终导致的断裂。由于陶瓷比金属脆性大,对应力集中产生的疲劳裂纹扩展更敏感,在裂纹产生到最终断裂的时间短,在宏观上就表现为对疲劳的敏感。如果要更深一步了解,可以参考疲劳断裂相关书籍资料,有很多公式和参数从微观角度深层次进行分析。
众所周知，陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高耐磨性、重量轻等优点，因此在工业领域中得到广泛的应用。但是陶瓷材料有一个致命弱点！那就是太脆了！这*了陶瓷优良性能的发挥，也*了其实际的应用，因此陶瓷的增韧技术。
一直是陶瓷行业研究的热点。1相变增韧关于相变增韧的研究主要是围绕ZrO2的相变特性展开的，是通过控制烧结工艺使内部的微观组织产生增韧相，消耗裂纹扩展所需能量的同时造成相变体积膨胀促使其它裂纹闭合，是一种自增韧过程。
以ZrO2和HfO2为例，随温度变化会发生以下同素异构转变：在实际材料中究竟何种增韧机制起主导作用，在很大程度上取决于四方相向单斜相马氏体相变的程度高低及相变在材料中发生的部位。至今为止,利用部分稳定氧化锆的相变增韧是最为成功的增韧方法之一。
但是由于许多脆性材料并不一定具备这种有利于增韧的相变，并且还受温度的影响较大，所以这种增韧方法还不能得到普遍应用。2微裂纹增韧单斜相ZrO2增韧Al2O3陶瓷和TiB2增韧SiC陶瓷是典型的微裂纹增韧。
微裂纹的形成将起到分散裂纹尖端能量的作用，增加了扩展过程中的表面能，从而使裂纹快速扩展受到阻碍，增加材料韧性。这就是微裂纹增韧，其原理。诱发微裂纹增韧主要有三种方法。
1、完成烧结后，温度降低过程中，自然产生。
2、烧结温度过高，晶粒异常长大，产生微裂纹。
3、材料受到外界应力作用。然而微裂纹增韧只增加了陶瓷集体的韧性，而对其强度是有很大的影响的，因此实际操作中，应适当控制微裂纹的产生。
热心网友
时间：2024-02-26 23:02
疲劳断裂实质上还是裂纹的扩展，最终导致的断裂。由于陶瓷比金属脆性大，对应力集中产生的疲劳裂纹扩展更敏感，在裂纹产生到最终断裂的时间短，在宏观上就表现为对疲劳的敏感。如果要更深一步了解，可以参考疲劳断裂相关书籍资料，有很多公式和参数从微观角度深层次进行分析。
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