氮化硅基纳米复合陶瓷材料界面结构及断裂行为的研究

纳米陶瓷是纳米材料科学的一个重要领域。本课题用透射电镜、扫描电镜、努氏压痕法和有限元计算研究在微米氮化硅中添加碳化硅纳米颗粒、晶须及碳化硅纳米颗粒和晶须的复合陶瓷微同组织结构、界面的精细结构。复合陶瓷受力后材料的断裂行为和裂纹的扩展路径。研究结果表明：微米氮化硅中含百分之十五的纳米碳化硅时材料具有较高的强度和较好的韧性高分辨电镜研究材料的精细结构表明纳米颗粒和微米氮化硅颗粒界面结合的牢固。计算了在添碳化硅晶须陶瓷中碳化硅晶须的角度对氮化硅基体增韧效应影响。试件在Ⅰ型加载受力状态下晶须轴向与裂纹表面夹角不同晶湎的桥连作用不同，晶须的桥连角度与裂纹面法向角度越小，对陶瓷基体材料的增韧效果越明显。