IMGW94

103

Teoria GrifTttha przewiduje 2 sposoby utrudniania pękania, które uzupełniają się wzajemnie. Odporność na kruche pękanie przy rozciąganiu jest opisane równaniem (8.3). Pierwszy sposób polega na zmniejszeniu wymiaru naturalnych defektów ceramiki (mechanizm c), a drugi polega na powiększeniu jej odporności na kruche pękanie (mechanizm Kk) (7).

Tabela 8.14

Wpływ składu chemicznego i temperatury spiekania T^na wytrzymało# na zginanie K_f. krytyczny współczynnik intensywności naprę/cń i długo# fmkropckmęciac nanokompozytów MgO/SiC

1191

Skład	T*(K)	RjtMPa)	KkIMPł • m'^n)	c(pm)
M|0	- '	330	l.l	4.5
MgOtt* oby. SiC	1970	450	14	44
MgO/10% nbj. SiC	1970	490	1,8	54
Mg(V20% obj. SiC	2070	560	24	10.1
MgO/30%obj.SiC	2170	530	34	15,7
| MgOtiOW obj. SiC		630	44	164

Strukturę krystalograficzną ceramiki nanokompozytowej, typu AljOj/Ni, przedstawiono na rys. 8.19, a wybrane właściwości mechaniczne w tabeli 8.15. Wytrzymałość i krytyczny współczynnik intensywności naprężeń tej ceramiki wzrastają odpowiednio o 35% i 20% w porównaniu do czystego AIjOj (tab. 8.15).

Tabela 8.15

Wpływ wielkości ziaren Ni w osnowie AIA na gęsio# względną p. wytrzymało# na zginanie i krytyczny współczynnik intensywności napryZrt iwnokompozyru AI^Oj/Ni 13)

-- Matcńal»rodzą) procesu technologicznego		d INI) w ziarnach AIA (nm)	d [Al Al (nm)	^Ri (MPa)	Kk (MPa m^w)
AIA - tpick bez dodatkowej obróbki cieplnej	93,9	-	750	390	3.6
AłjOj/Ni - spiek bez dodatko* wej obróbki cieplnej	964	73	490	526	44
AJ A ' P° obróbce c»q>J-ncj (1570 K/2 h)	94,0	-	1402	357	44
AliOj/Ni - spiek po obróbce cieplnej (1570 K/2h)	96.7	92	933	386	5.4

Ceramika typu ZrOz jest zaliczana do dobrych materiałów konstrukcyjnych z uwagi na dużą wytrzymałość na zginanie (-2,5 GPa) oraz odporność na propagację pęknięć (~5 MPa • m^,/2).

Badania SEM pozwalają zaproponować mechanizm powstawania szczeliny w ceramice nanokompozytowej, który przedstawiono na rys. 8.20 [19].