SiC晶須強化Si3N4復合材料治愈現(xiàn)象的研究.pdf

1、對于結(jié)構(gòu)陶瓷裂紋治愈現(xiàn)象的研究過去十幾年一直是個熱門課題。研究發(fā)現(xiàn)Si3N4、Al2O3、SiC和莫來石等都具有一定程度的裂紋治愈能力。治愈原因主要為氧化反應(yīng)導致的填充愈合,如碳化硅氧化生成SiO2實現(xiàn)填充治愈效果。
　　 為了提高陶瓷材料的韌性,SiC顆?；蚓ы氉鳛樵鰪姴谋惶砑拥綇秃喜?如Al2O3/SiC復合材、莫來石/SiC復合材、Si3N4/SiC復合材等。然而對Si3N4/SiC復合材料治愈現(xiàn)象的研究多數(shù)集中在Si3N

2、4與SiC顆粒的復合材料,而且多是考查了表面裂紋的修復情況,關(guān)于長度及深度更大的裂紋的修復情況的研究則很少。本論文選取Si3N4/SiC晶須復合材作為研究對象?？疾榱嗽摬牧献钸m的熱處理溫度及熱處理對不同尺寸裂紋的治愈效果。
　　 根據(jù)導入3個壓痕的裂紋試樣經(jīng)1000℃、1100℃、1200℃、1300℃分別熱處理1小時后的強度恢復情況,推斷Si3N4/SiC晶須復合材料的最佳熱處理溫度為1200℃-1300℃。
　　 表

3、面導入3、5、15、22個壓痕的裂紋試樣在經(jīng)1300℃熱處理1小時后,在強度上有類似的治愈效果。并從理論上對這一現(xiàn)象做出了解釋。
　　 通過拉伸試驗機對導入22個壓痕的試樣施加持續(xù)2小時的三點彎曲固定載荷,使裂紋深度得到擴展。另一方面通過單邊預(yù)裂束法對帶15個壓痕的裂紋試樣導入貫通裂紋?？疾榱藷崽幚韺Σ煌疃攘鸭y的治愈情況。
　　 從試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),Si3N4/SiC晶須復合材料熱處理前后強度跟裂紋面積的自然對數(shù)分別呈近線