2.2无机材料中微裂纹的起源 2.2无机材料中微裂纹的起源
2.2 无机材料中微裂纹的起源 2.2 无机材料中微裂纹的起源
根据裂纹形成机制不同，可以把无机材料中的裂纹大致分为本征裂纹和非本 征裂纹。 本征裂纹：在材料制备过程中引进的缺陷，包括气孔、夹杂、分层以及在 烧结过程中由于各向异性热膨张、相变等原因导致的内部裂纹，甚至异常长大 的晶粒等。 非本征裂纹：在材料的运输、装配及使用的过程中，由于外力及环境作用 而产生的缺陷，如材料与环境介质中存在的微颗粒之间发生碰撞（或）接触而 形成的表面裂纹，以及在使用过程中由于相变、蠕变、热冲击、腐蚀、氧化等 原因而产生的其他缺陷等
根据裂纹形成机制不同，可以把无机材料中的裂纹大致分为本征裂纹和非本 征裂纹。 非本征裂纹：在材料的运输、装配及使用的过程中，由于外力及环境作用 而产生的缺陷，如材料与环境介质中存在的微颗粒之间发生碰撞（或）接触而 形成的表面裂纹，以及在使用过程中由于相变、蠕变、热冲击、腐蚀、氧化等 原因而产生的其他缺陷等。 本征裂纹：在材料制备过程中引进的缺陷，包括气孔、夹杂、分层以及在 烧结过程中由于各向异性热膨胀、相变等原因导致的内部裂纹，甚至异常长大 的晶粒等
2.2.1无机材料中本征裂纹的起源 1、气孔（烧结过程产生） 气孔可不可以看成原始裂纹？ 气孔总是不可避免地存在于所有的无机材料中，但因为气孔 一般被视为圆球形（即RJr≈1)而不是椭圆球形（RJr>1),所以 气孔导致的应力集中效应并不显著，在外加应力水平较低的情况 下，气孔本身作为一种体缺陷并不可能成为导致材料破坏最直接 的原因，即气孔一般不能单独作为裂纹来看待
2.2.1 无机材料中本征裂纹的起源 1、气孔（烧结过程产生） 气孔总是不可避免地存在于所有的无机材料中，但因为气孔 一般被视为圆球形（即R/r1）而不是椭圆球形（ R/r1 ），所以 气孔导致的应力集中效应并不显著，在外加应力水平较低的情况 下，气孔本身作为一种体缺陷并不可能成为导致材料破坏最直接 的原因，即气孔一般不能单独作为裂纹来看待。 气孔可不可以看成原始裂纹？
气孔如何产生裂纹？ 当气孔附近区域中存在有其他显微结构缺陷时，情况就不同了： 当球形气孔处于三晶交界处时，由于两晶粒的界面间结合力弱， 这时气孔端部因为应力集中而产生的局部应力就有可能克服晶 界间的结合力，从而使晶界产生松动。从宏观上看：这就相当 于在气孔边缘处附着了一条尖锐的裂纹，而尖锐裂纹的出现将 大大提高气孔附近区域的应力集中程度，从而使这个局部区域 成为材料中最薄弱区域
气孔如何产生裂纹？ 当气孔附近区域中存在有其他显微结构缺陷时，情况就不同了： 当球形气孔处于三晶交界处时，由于两晶粒的界面间结合力弱， 这时气孔端部因为应力集中而产生的局部应力就有可能克服晶 界间的结合力，从而使晶界产生松动。从宏观上看：这就相当 于在气孔边缘处附着了一条尖锐的裂纹，而尖锐裂纹的出现将 大大提高气孔附近区域的应力集中程度，从而使这个局部区域 成为材料中最薄弱区域
为了最大限度地减小气孔导致断裂发生的概率，改善措施： (1)尽可能减小晶粒尺寸； (2)减小气孔尺寸是制备高强度材料的基本要求； (3)想办法保证气孔基本上呈球形状态，以缓解气孔导致的应力 集中效应
为了最大限度地减小气孔导致断裂发生的概率，改善措施： （1）尽可能减小晶粒尺寸； （2）减小气孔尺寸是制备高强度材料的基本要求； （3）想办法保证气孔基本上呈球形状态，以缓解气孔导致的应力 集中效应