颗粒复相陶瓷高温失效机理研究

从实验上和理论上研究了颗粒复相陶瓷在不同温度环境下的蠕变、强度衰减、失效机理和寿命预测以及脆性材料在双向应力下的裂纹扩展特性。采用三点弯曲方法测试强度和变形随时间的变化规律。通过残片分析、数据处理和显微结构观测等方法建立了不同组份的材料的高温失效机理和脆延转换温度。指出高温失效主要是材料强度在一定载荷下随时间衰减，当强度衰减到外载荷水平发生断裂。强度衰减的主要原因有三个：高温蠕变和晶界结合力下降：微裂纹扩展和损伤积累；高温氧化和环境腐蚀。SiN—TiC的脆—延转化温度为1200℃左右，含硼化钛的复相陶瓷的转化温度仅为1100℃。差热分析表明该材料在1100℃硼发生升华而使氧化急剧加深导致快速破坏。