金属对材料的增韧具备如下条件 在显微结构方面金属相与无机相能否均匀分散成 彼此交错的网络结构,决定着能否在裂纹尖端区域 起到吸收部分能量的作用。 金属对材料具有很好的润湿性。否则,材料自成 为连续相,金属成为分散于基体中的粒子,材料的 力学行为仍为陶瓷相所控制,脆性改善有限。 有希望的系统:ZrO2-TaW系统,(CrAD2O3 Cr Mow系统。 此种复合材料的缺点:金属在高温下,易氧化会损 害材料的耐热性
金属对材料的增韧具备如下条件： • 在显微结构方面金属相与无机相能否均匀分散成 彼此交错的网络结构，决定着能否在裂纹尖端区域 起到吸收部分能量的作用。 • 金属对材料具有很好的润湿性。否则，材料自成 为连续相，金属成为分散于基体中的粒子，材料的 力学行为仍为陶瓷相所控制，脆性改善有限。 有希望的系统：ZrO2－TaW系统, (Cr·Al)2O3－ Cr·Mo·W系统。 此种复合材料的缺点：金属在高温下，易氧化会损 害材料的耐热性
2.材料中的裂纹尖端增韧作用区 相变粒子弥散 相变粒子增韧: 利用ZrO2四方相转变成ZrO2单斜相的马氏体相变 来实现增韧
2. 材料中的裂纹尖端增韧作用区 ------相变粒子弥散 相变粒子增韧： 利用ZrO2四方相转变成ZrO2单斜相的马氏体相变 来实现增韧
马氏体相变的特点: 相变前后无成分变化; 原子的配位不变; 原子的位移不超过一个原子间距; ●无热、无扩散、相变激活能小,转变速度快,以近 似于声波传播的速度进行,比裂纹扩展速度大2~3倍, 为吸收断裂能和增韧提供必要条件。 相变伴随有体积变化-高温相向低温相转化引起 体积膨胀。 相变具有可逆性,并受外界因素(温度、应力等) 的影响,相变发生于一个温度区间内,或降低相变温 度而不是一个特定的温度点
马氏体相变的特点： • 相变前后无成分变化； • 原子的配位不变； • 原子的位移不超过一个原子间距； • 无热、无扩散、相变激活能小，转变速度快，以近 似于声波传播的速度进行，比裂纹扩展速度大2～3倍， 为吸收断裂能和增韧提供必要条件。 • 相变伴随有体积变化------高温相向低温相转化引起 体积膨胀。 • 相变具有可逆性，并受外界因素（温度、应力等） 的 影响，相变发生于一个温度区间内，或降低相变温 度而不是一个特定的温度点
增韧机制: 应力诱导相变增韧 相变诱发微裂纹增韧 微裂纹分岔增韧。 裂纹尖端出现微裂纹 区时,将导致弹性能 的松弛和应力再分布
增韧机制： • 应力诱导相变增韧 • 相变诱发微裂纹增韧 • 微裂纹分岔增韧。 裂纹尖端出现微裂纹 区时，将导致弹性能 的松弛和应力再分布
(1)影响ZrO2相变的因素: 1)ZrO2颗粒在基体中相变的能量条件 在基体中,四方ZrO2是高温稳定相,单斜ZrO2是低温 稳定相 在低于相变温度的条件下,由于受到基体约束力的抑 制,未转化的四方ZrO2相保持其介稳状态; 当基体的约束力在外力作用下减弱或消失,粒子从高 能态转化为低能态的单斜相(发生相变),并在基体 中引起微裂纹,吸收主裂纹扩展的能量
(1)影响ZrO2相变的因素： 1） ZrO2颗粒在基体中相变的能量条件 在基体中，四方ZrO2是高温稳定相，单斜ZrO2是低温 稳定相 在低于相变温度的条件下，由于受到基体约束力的抑 制，未转化的四方ZrO2相保持其介稳状态； 当基体的约束力在外力作用下减弱或消失，粒子从高 能态转化为低能态的单斜相（发生相变），并在基体 中引起微裂纹，吸收主裂纹扩展的能量