氧化铝、氮化硅和碳化硅的疲劳特性与寿命预测

摘要：

分析了几种典型的结构陶瓷在长期载荷下的失效特性和差别. 认为长期失效的本质是强度衰减，建立了一个疲劳失效的强度衰减模型和提出了寿命预测方法. 分别研究了氧化铝、氮化硅和碳化硅几种常用工程陶瓷在常温和高温下的疲劳特性和差异. 采用三点弯曲的受力方式测试了不同载荷水平下的断裂时间. 结果表明：碳化硅的疲劳门槛值超过强度的80%，而且受温度影响最小；氧化铝的静疲劳受微小裂纹扩展控制；氮化硅的高温疲劳主要是蠕变机制导致强度衰减，疲劳门槛值不超过强度的50%. 由实验研究了氮化硅的高温静疲劳、动疲劳和循环疲劳三者在相同温度和相同应力峰值条件下的寿命关系，结果与计算一致.

关键词：陶瓷、寿命预测、疲劳、强度衰减

所属期刊栏目：29

分类号：TB321;TQ174.54(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金59872035

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：21-25