陶瓷基复合材料的增韧机理
第八章陶瓷基复合材料
4
CVI工艺的种类
等温CVI工艺
最早用于陶瓷基复合材料制备的CVI工艺
应用最广泛的CVI工艺
工艺装置最简单的CVI工艺
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
NPU
4 CVI工艺的种类
等温CVI工艺
工艺原理
反应容器内的温度合材料增韧机理
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
NPU
微裂纹增韧 损耗裂纹扩展能量使裂纹不能继续扩展 用多条微裂纹的扩展分散化解一条裂纹扩展的能量
控制微裂纹的尺寸使之不能超过材料允许的临界裂纹尺寸
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
基体中引入第二相颗粒，利用基体和第二相之间热膨胀系数和弹性模量的差 异，在试祥制备的冷却过程中，在颗粒和基体周围产生残余压应力。
mr
( p m )T h 1 m 1 2 p 2 Em Ep
裂纹走向
mr张应力
当p＞m，颗粒和基体之间的应 力使裂纹在前进过程中偏转，如图 所示。
Precursor species Molecular Nuclei
Regimes
(rate limiting steps) Homogeneous nucleation
V
Gas flow (laminar)
Mass transport Surface kinetics
Stagnant boundary layer Coating Substrate
NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
NPU
陶瓷基复合材料的增韧机理
陶瓷基复合材料综述
陶瓷基复合材料综述陶瓷基复合材料综述陶瓷基复合材料概述陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。
纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能，主要用作高温及耐磨制品。
其最高使用温度主要取决于基体特征。
陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。
法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。
陶瓷基复合材料的增韧机理陶瓷基复合材料的增韧机理很多，总体可分为5个方面：(1)微裂纹增韧：残余应变场与裂纹在分散相周围发生反应，从而使主裂纹尖端产生微裂纹分支。
(2)相变增韧：由分散相的相变产生应力场来阻止裂纹的扩展。
(3)裂纹扩展受阻：裂纹尖端的韧性分散相发生塑性变形使裂纹进一步扩展受阻或裂尖钝化。
(4)裂纹偏转：由于分散相和基体之间的热膨胀系数和弹性模量失匹而产生应力场，从而使裂纹沿分散相发生偏转。
(5)纤维(晶须)拔出：f/m界面脱胶或纤维拔出。
以上5种增韧机理中，最有发展前途的是裂纹偏转和纤维拔出，因为它们很少受温度的限制，尤其是裂纹偏转增韧，其增韧效果仅取决于分散相的体积分数和形状，而与粒子尺寸和温度无关，这样对高温增韧无疑是十分有利的。
陶瓷基复合材料的制备工艺1.粉末冶金法原料（陶瓷粉末、增强剂、粘结剂和助烧剂）→均匀混合（球磨超声等）→冷压成形→（热压）烧结。
关键是均匀混合和烧结过程防止体积收缩而产生裂纹。
2.浆体法（湿态法）为了克服粉末冶金法中各组元混合不均的问题，采用了浆体（湿态）法制备陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料的增韧机理
1.定义：陶瓷基复合材料是以陶 瓷为基体与各种纤维复合的一 类复合材料。
陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀 具、滑动构件、发陶动机制件、能源构件等。法国 已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列 车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满
意的使用效果。
3.晶须类：晶须是人工条件下制造出的细小 单晶，由于其具有细小组织结构，缺陷少， 具有很高的强度和模量。
4.陶瓷基复合材料的制备方法
传统制备方法： 1.冷压和烧结法 2.热压法 新的制备方法： 1.渗透法 2.直接氧化法 3.原位化学反应法 4.溶胶-凝胶法和热解法
5.陶瓷基复合材料的性能
现代陶瓷材料具有耐高温、耐磨损。耐 腐蚀及重量轻等许多优良的性能。
但是，陶瓷材料同时也具有致命的缺点， 即脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的 使用受到很大限制的主要原因
6.陶瓷基复合材料的增韧机理
1.颗粒增韧机理： 1）微裂纹增韧 影响第二相颗粒增韧效果的主要因素是基体与
第二相颗粒的弹性模量、热膨胀系数以及两相 的化学相容性。其中相容性是符合的前提，同 时保证具有合适的界面结合强度。弹性模量只 在材料受外力作用是产生微观应力再分布效应。 热膨胀系数失配在第二相颗粒及周围机体内部 产生残余应力场是陶瓷得到增韧的主要根源
4.金属丝：高强度高模量的钢丝、钨丝等。
5.片状物：主要是陶瓷薄片，，使复合材料 具有很高的韧性
3.陶瓷基复合材料的种类
1）按材料作用分： 结构陶瓷复合材料 功能陶瓷复合材料 2）按增强材料形态分类： 颗粒增强陶瓷复合材料 纤维增强陶瓷复合材料 片材增强陶瓷复合材料
按基体材料分类： 氧化物基陶瓷复合材料 非氧化物基陶瓷复合材料 微晶玻璃基陶瓷复合材料 碳/碳复合材料
陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料论文2015年5月５日摘要：陶瓷基复合材料主要以高性能陶瓷为基体.通过加入颗粒、晶须、连续纤维和层状材料等增强体而形成的复合材料。
如碳化硅、氮化硅、氧化铝等，具有耐高温、耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点。
陶瓷基复合材料的研究还处于较初级阶段，我国对陶瓷基复合材料的研究则刚刚起步不久。
关键词：陶瓷基复合材料基体增强体强韧化机理制备技术前言:陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时,会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。
纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。
其最高使用温度主要取决于基体特征。
正文一、陶瓷基复合材料基本概述陶瓷基复合材料的基体为陶瓷。
如碳化硅、氮化硅、氧化铝等,具有耐高温、耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点。
化学键往往是介于离子键与共价键之间的混合键。
陶瓷基复合材料中的增强体通常也称为增韧体。
从几何尺寸上可分为纤维（长、短纤维)、晶须和颗粒三类。
碳纤维主要用在把强度、刚度、重量和抗化学性作为设计参数的构件；其它常用纤维是玻璃纤维和硼纤维。
纤维增强陶瓷基复合材料是改善陶瓷材料韧性的重要手段。
目前常用的晶须是ＳiＣ和Ａ12Ｏ3,常用的基体则为A12O3,ZrO２,SiＯ２,Si３Ｎ4以及莫来石等。
晶须具有长径比，含量较高时，桥架效应使致密化困难，引起了密度的下降导致性能下降。
颗粒代替晶须在原料的混合均匀化及烧结致密化方面均比晶须增强陶瓷基复合材料要容易。
常用的颗粒也是SiC、Ｓi3N４和Ａ12O3等。
陶瓷基复合材料发展迟滞，发展过程中也遇到了比其它复合材料更大的困难。
陶瓷基复合材料增强机制机理
陶瓷基复合材料增强机制、机理的研究现状及展望陶瓷基复合材料（CMC），一般是指相变增韧、颗粒增韧陶瓷和纤维及晶须增韧陶瓷材料。
这是目前备受重视的新型耐高温结构材料。
本文将介绍陶瓷基复合材料这种新型复合材料的机理和研究现状及展望。
与常规材料和非陶瓷复合材料相比，陶瓷材料具有耐高温、抗腐蚀、超硬度抗氧化和抗烧结等优异性能。
作为高温结构材料，尤其作为航空航天飞行器需要承受极高温度的特殊部位结构用材料具有很大的潜力。
因此世界各国都把结构陶瓷看作是对未来工业革命有重大作用的高技术新材料而给以重点研究和发展并相继开展了陶瓷汽车发动机、柴油机和航空发动机等大规模高温陶瓷热机研究计划，出现了陶瓷热，然而，常规结构陶瓷还存在缺陷和问题，主要是材料的脆性，可靠性不高等，应用于现在科技领域还有许多问题急需研究解决。
陶瓷基复合材料引起人们关注的重要原因就在于他可以改善陶瓷基材料的力学性能，特别是脆性，因此陶瓷基复合材料的发展和研究将成为陶瓷大规模应用计划取得成功的关键。
陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相材料，使之增强、增韧的多相材料，又称为多相复合陶瓷或复相陶瓷。
陶瓷基复合材料是2O世纪8O年代逐渐发展起来的新型陶瓷材料，包括纤维(或晶须)增韧(或增强)陶瓷基复合材料、异相颗粒弥散强化复相陶瓷、原位生长陶瓷复合材料、梯度功能复合陶瓷及纳米陶瓷复合材料。
其因具有耐高温、耐磨、抗高温蠕变、热导率低、热膨胀系数低、耐化学腐蚀、强度高、硬度大及介电、透波等特点，在有机材料基和金属材料基不能满足性能要求的工况下可以得到广泛应用，成为理想的高温结构材料。
连续纤维增强复合材料是以连续长纤维为增强材料，金属、陶瓷等为基体材料制备而成。
金属基复合材料是以陶瓷等为增强材料，金属、轻合金等为基体材料而制备的。
从20世纪60年代起各国都相继对金属基复合材料开展了大量的研究，因其具有高比强度、高比模量和低热膨胀系数等特点而被应用于航天航空及汽车工业。
陶瓷基复合材料的复合机理
陶瓷基复合材料的复合机理、制备、生产、应用及发展前景1.陶瓷基复合材料的复合机理陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。
纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
1．1陶瓷基复合材料增强体用于复合材料的增强体品种很多，根据复合材料的性能要求，主要分为以下几种。
1.1．1纤维类增强体纤维类增强体有连续长纤维和短纤维。
连续长纤维的连续长度均超过数百。
纤维性能有方向性，一般沿轴向均有很高的强度和弹性模量。
连续纤维中又分为单丝和束丝，碳（石墨）纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维（烧结法制）、碳化硅纤维是以500~12000根直径为5.6~14微米的细纤维组成束丝作为增强体使用。
而硼纤维、碳化硅纤维是以直径为95~140微米的单丝作为增强体使用。
连续纤维制造成本高、性能高，主要用于高性能复合材料。
短纤维连续长度一般几十毫米，排列无方向性，一般采用生产成本低，生产效率高的喷射成型制造。
其性能一般比长纤维低。
增强体纤维主要包括无机纤维和有机纤维。
1.1.2颗粒类增强体颗粒类增强体主要是一些具有高强度、高模量。
耐热、耐磨。
耐高温的陶瓷等无机非金属颗粒，主要有碳化硅、氧化铝、碳化钛、石墨。
细金刚石、高岭土、滑石、碳酸钙等。
主要还有一些金属和聚合物颗粒类增强体，后者主要有热塑性树脂粉末。
1.1.3晶须类增强体晶须是在人工条件下制造出的细小单晶，一般呈棒状，其直径为0.2~1微米，长度为几十微米，由于其具有细小组织结构，缺陷少，具有很高的强度和模量。
1.1.4金属丝用于复合材料的高强福、高模量金属丝增强物主要有铍丝、钢丝、不锈钢丝和钨丝等，金属丝一般用于金属基复合材料和水泥基复合材料的增强，但前者比较多见。
纤维增强陶瓷基复合材料的界面问题
纤维增强陶瓷基复合材料的界面问题增韧机制纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机理主要包括因模量不同引起的载荷转移、微裂纹增韧、裂纹偏转、纤维脱粘和纤维拔出等。
图1a 为典型纤维增强陶瓷基复合材料的应力—应变曲线示意图。
陶瓷基复合材料的破坏过程大致可分为三个阶段：第一个阶段为OA段。
在此阶段,应力水平较低，复合材料处于线弹性状态。
当应力达到A点时，由于基体所受应力超过基体极限强度，基体出现裂纹，使复合材料的应力—应变曲线开始与线性偏离。
第二个阶段为AB 段。
随着应力的提高,基体裂纹越来越大。
当应力达到B 点后，复合材料内纤维开始断裂，因此，B点应力即为复合材料的极限强度。
第三个阶段为BC 段。
此阶段对应于纤维脱粘、纤维断裂和纤维拔出等过程。
图2为纤维增强陶瓷基复合材料增韧过程示意图。
由图可见,在轴向应力作用下,纤维增强陶瓷基复合材料的断裂包含基体开裂、基体裂纹逐渐向纤维与基体间界面扩展、纤维脱粘、纤维断裂和纤维拔出等复杂过程。
图2 纤维增强陶瓷基复合材料断裂过程示意图由于纤维拔出是纤维增强复合材料断裂时的最主要吸能机制，因此，为了提高复合材料的韧性，应尽可能增加材料断裂时的纤维拔出，以求提高纤维的增韧效果。
纤维增强陶瓷基复合材料的界面特性根据材料的复合原理，在用作结构材料的纤维增强复合材料中，纤维与基体间界面的主要作用有：(1) 传递作用。
由于纤维是主要的载荷承担者,因此界面必须有足够的结合强度来传递载荷，使纤维承受大部分载荷，在基体与纤维之间起到桥梁作用。
(2) 阻断作用。
当基体裂纹扩展到纤维与基体间界面时，结合适当的界面能够阻止裂纹扩展或使裂纹发生偏转，从而达到调整界面应力，阻止裂纹向纤维内部扩展的效果。
从物理与化学方面来考虑，纤维与基体间热膨胀系数的匹配问题(物理相容性) 、纤维和基体间的化学反应(化学相容性) 以及纤维与基体间的互扩散过程是影响界面特性的主要原因。
复合材料在制备或使用过程中不可避免的要经历高温阶段,因此,纤维与基体间热膨胀系数的匹配程度决定着复合材料中残留热应力的大小,并将影响复合材料的性能。
陶瓷基复合材料
2）裂纹偏转和裂纹桥联增韧
裂纹偏转是一种裂纹尖端效应， 是指裂纹扩展过程中当裂纹遇上 偏转元（如增强相、界面等）时 所发生的倾斜和偏转。 裂纹桥 联是一种裂纹尾部效应。它发生 在裂纹尖端，靠桥联元（剂）连 接裂纹的两个表面并提供一个使 裂纹面相互靠近的应力，即闭合 应力，这样导致强度因子随裂纹 扩展而增加。裂纹桥联可能穿晶 破坏，也有可能出现互锁现象， 即裂纹绕过桥联元沿晶发展（裂 纹偏转）并形成摩擦桥（图3）。 裂纹桥联增韧值与桥联元（剂） 粒径的平方根成正比。
图8 裂纹偏转增韧原理 a：裂纹倾斜偏转；b：裂纹扭转偏转； c：增强剂长径比对裂纹扭转偏转的影响。
（2）脱粘
复合材料在纤维脱粘后产生了新的表面， 因此需要能量。尽管单位面积的表面能 很小，但所有脱粘纤维总的表面能则很 大。假设纤维脱粘能等于由于应力释放 引起的纤维上的应变释放能，则每根纤 维的脱粘能量Qp为： Qp=（ d2 fu2 l c）/48Ef 其中d：纤维直径；l c：纤维临界长度； fu：纤维拉伸强度； Ef ：纤维弹性模量。 考虑纤维体积 Vf = （ d2/4）l ， 最大脱粘能Qp =（ fu2 l cVf）/ 12 Ef ； 因此，纤维体积比大、l c大（即界面 强度弱，因l c 与界面应力成反比），通 过纤维脱粘达到的增韧效果最大。
图3
裂纹偏转机理
（2）延性颗粒增韧
在脆性陶瓷基体中加入第二相延性颗粒能明
显提高材料的断裂韧性。其增韧机理包括由 于裂纹尖端形成的塑性变形区导致裂纹尖端 屏蔽以及由延性颗粒形成的延性裂纹桥。当 基体与延性颗粒的和E值相等时，利用延性 裂纹桥可达最佳增韧效果。但当和E值相差 足够大时，裂纹发生偏转绕过金属颗粒，增 韧效果较差。
图1
2、3讲陶瓷基复合材料的强韧化机理课件
陶瓷的强韧化
• 脆性是陶瓷材料的致命弱点，其来源于高键能引起的缺陷敏感 性，陶瓷材料的强韧化本质上就是降低其对缺陷的敏感性。
陶瓷材料缺陷敏感性存在着显著的尺寸效应，即块体材料的尺 寸越大，缺陷数量越多。根据统计学原理，缺陷数量越多，缺 陷的概率尺寸越大。
陶瓷材料的强度和韧性具有“最弱连接”特征，即取决于缺陷 的最大尺寸而不是数量，实际上，陶瓷基复合材料的强韧化就 是利用了缺陷的尺寸效应。（掺杂改性）
2 韧化机理
• 径向微开裂容易导致微裂纹连通，对材料强度不利；
• 切向微开裂使颗粒与基体脱开，相当于形成一个颗粒尺寸大小 的孔洞，同样对材料强度不利。
• 所以在采用第二相颗粒补强增韧时，一般要求颗粒的直径小于 导致自发微开裂的临界颗粒直径dc。
√ 应力诱导微开裂增韧（dmin<d<dc）
• 当p>m，d<dc时，宏观裂纹的尖端由于外加应力的作用会出现 一个微开裂过程区，如图所示。
无限大基体中球形颗粒引 起的残余应力场
2) 韧化机理
• 当p>m 时，压力p>0，径向>0，切向t<0，即第二相颗粒 处于拉应力状态，而基体径向处于拉伸状态，切向处于压缩 状态，这时裂纹倾向绕过颗粒继续扩展，如图所示；
• 当p<m 时，压力p<0，径向<0，切向t >0，即第二相颗 粒处于压应力状态，而基体径向受压应力，切向受到拉应力 ，这时裂纹倾向于在颗粒处钉扎或穿过颗粒。
• Faber等证实了应力诱导微开裂增韧机理的存在。增加第二相颗 粒的体积含量和直径可以提高应力诱导微开裂的增韧效果，但 过分增加容易导致微裂纹的连通，对材料的强度也不利。
√ 残余应力增韧
• 当第二相颗粒的直径小于dmin时，在裂纹尖端不能诱发微开裂，但裂 纹尖端将与颗粒周围应力场相互作用，其裂纹扩展的微观过程应是 如图所示的裂纹偏转，这种由于裂纹与颗粒周围应力场相互作用所 导致的微裂纹偏转与裂纹直接和颗粒相互作用（不考虑颗粒周围的 应力场）所导致的裂纹偏转不同。
晶须增韧陶瓷基复合材料强韧化机制的评述
晶须增韧陶瓷基复合材料强韧化机制的评述
1. 晶须增韧化技术是什么?
晶须增韧化技术是一种将晶须材料引入到基础材料中的技术，通过晶须的固定和增长，改善复合材料的机械性能和韧性。
2. 什么是陶瓷基复合材料？
陶瓷基复合材料是以陶瓷为基础材料，通过添加其他强化材料来提高其性能，具有高强度、高硬度、高温耐性、耐磨损等特点。
3. 强韧化机制是如何发生的？
晶须增韧陶瓷基复合材料的强韧化机制主要是由晶须与基础材料之间的相互作用所产生的。
晶须可以在材料中分散均匀，形成纤维状结构，避免裂纹扩展，增加其韧性。
同时，晶须具有很高的强度，它与基础材料之间的化学结合可以增强材料的力学性能。
4. 晶须增韧化技术的优点是什么？
晶须增韧化技术是一种有效提高材料性能的技术，具有以下优点：
（1）提高材料韧性，增强抗裂性；
（2）增加材料强度，提高其耐久性；
（3）降低材料疲劳度，延长材料的使用寿命。
5. 晶须增韧化技术的应用领域有哪些？
晶须增韧化技术可以应用于各种复合材料的制备中，主要应用领域包括：
（1）汽车工业——制备高硬度、高温度下可靠的发动机零件、制动系统；
（2）电子工业——制备高强度、高温度下可靠的电子陶瓷；
（3）航空航天工业——制备高强度、轻质、高温度下可靠的航空材料。
6. 晶须增韧陶瓷基复合材料的未来发展趋势是什么？
晶须增韧陶瓷基复合材料的未来发展趋势主要是往以下方面发展：
（1）研制更高性能的晶须材料；
（2）探索更加有效的晶须分散方式；
（3）进一步深入研究晶须与基础材料之间的相互作用机理；
（4）将晶须增韧化技术应用于更多领域，以满足工业和社会的需要。
陶瓷基复合材料表面与界面
PPT陶瓷基复合材料的界面和强韧化机理陶瓷基复合材料的界面1、界面的粘结形式2、界面的作用3、界面性能的改善 陶瓷基复合材料来讲，界面的粘结形式主要有两种：机械粘结，化学粘结 由于陶瓷基复合材料往往是在高温条件下制备，而且往往在高温环境中工作，因此增强体与陶瓷之间容易发生化学反应形成化学粘结的界面层或反应层。
若基体与增强体之间不发生反应或控制它们之间发生反应，那么当从高温冷却下来时，陶瓷的收缩大于增强体，由于收缩而产生的径向压应力σ r 与界面剪应力τ有关：τ＝ συ r式中，υ是摩擦系数，一般为0.1~0.6。
此外，基体在高温时呈现为液体(或粘性体)，它也可渗入或浸入纤维表面的缝隙等缺陷处，冷却后形成机械结合。
实际上，高温下原子的活性增大，原子的扩散速度较室温大的多，由于增强体与陶瓷基体的原子扩散，在界面上更易形成固溶体和化合物。
此时，增强体与基体之间的界面是具有一定厚度的界面反应区，它与基体和增强体都能较好的结合，但通常是脆性的。
例如Al2O3f/SiO2系中会发生反应形成强的化学键结合。
2、界面的作用对于陶瓷基复合材料来讲，界面粘结性能影响陶瓷基体和复合材料的断裂行为。
对于陶瓷基复合材料的界面来说，一方面应强到足以传递轴向载荷，并具有高的横向强度； 另一方面，陶瓷基复合材料的界面要弱到足以沿界面发生横向裂纹及裂纹偏转直到纤维的拔出。
因此，陶瓷基复合材料界面要有一个最佳的界面强度。
强的界面粘结往往导致脆性破坏，如下图 (a)所示，裂纹可以在复合材料的任一部位形成，并迅速扩展至复合材料的横截面，导致平面断裂平面断裂主要是由于纤维的弹性模量不是大大高于基体，因此在断裂过程中，强的界面结合不产生额外的能量消耗。
若界面结合较弱，当基体中的裂纹扩展至纤维时，将导致界面脱粘，其后裂纹发生偏转、裂纹搭桥、纤维断裂以致最后纤维拔出(图 b)。
裂纹的偏转、搭桥、断裂以致最后纤维拔出等，这些过程都要吸收能量，从而提高复合材料的断裂韧性，避免了突然的脆性失效。
什么是陶瓷纤维增强复合材料的增韧其方法有哪些？
什么是陶瓷纤维增强复合材料的增韧其方法有哪些？引言陶瓷纤维增强复合材料是一种高性能材料，其具有优异的耐高温、耐磨损和耐腐蚀等特性。
然而，由于其脆性和缺乏韧性，陶瓷纤维增强复合材料在某些应用中容易发生断裂。
因此，如何增强陶瓷纤维增强复合材料的韧性成为了一个重要的研究领域。
增韧方法1.纤维设置改变纤维的布置方式可以提高陶瓷纤维增强复合材料的韧性。
常见的布置方式包括单向排列、交叉层间排列和环向排列等。
通过合理选择纤维布置方式，可以增加材料的断裂韧度和抗冲击能力。
2.界面改性界面改性是通过在纤维和基质之间引入中间层或者涂覆剂来增强纤维与基质的结合强度。
这样可以减少纤维与基质之间的应力集中现象，提高材料的断裂韧度和层间剪切强度。
3.纤维改性纤维表面改性是通过在纤维表面涂覆有机或无机化学物质来增强纤维的界面结合能力。
这可以提高纤维与基质之间的相互作用力，增强材料的断裂韧度和层间剪切强度。
4.基质改性基质改性是通过在基质中添加增韧剂来提高材料的断裂韧度。
常用的增韧剂包括纳米颗粒、纳米纤维和聚合物等。
这些增韧剂可以有效地分散在基质中，增加材料的吸收能量和延展性。
5.多层结构设计多层结构设计是通过在陶瓷纤维增强复合材料中设置多层薄片或者界面层来增强材料的韧性。
不同层之间的断裂能量耗散和应力转移作用可以提高材料的断裂韧度和抗冲击性能。
6.界面剪切界面剪切是通过引入界面微动来增强陶瓷纤维增强复合材料的韧性。
通过调整纤维和基质之间的界面剪切应力分布，可以增加材料的断裂韧度和延展性。
结论陶瓷纤维增强复合材料是一种高性能材料，但其脆性和缺乏韧性限制了其在某些应用中的使用。
通过纤维设置、界面改性、纤维改性、基质改性、多层结构设计和界面剪切等方法，可以增强陶瓷纤维增强复合材料的韧性，提高其在各个领域的应用潜力。
以上是对陶瓷纤维增强复合材料增韧方法的简要介绍，希望对您有所帮助。
陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料的复合机理、制备、生产、应用及发展前景摘要：材料是科学技术发展的基础，材料的发展可以推动科学技术的发展，材料主要有金属材料、聚合物材料、无机非金属材料和复合材料四大类。
其中复合材料是是最新发展地来的一大类，发展非常迅速。
最早出现的是宏观复合材料，它复合的组元是肉眼可以看见的，比如混凝土。
随后发展起来的是微观复合材料，它的组元肉眼看不见。
由于复合材料各方面优异的性能，因此得到了广泛的应用。
复合材料对航空、航天事业的影响尤为显著，可以说如果没有复合材料的诞生，就没有今天的飞机、火箭和宇宙飞船等高科技产品。
本文从纤维增强陶瓷基复合材料C f/SiC入手，综述了陶瓷基复合材料（ceramic matrix composite，CMC）的特殊使用性能、界面增韧机理、制备工艺作了较全面的介绍，并对CMC的的研究现状、未来发展进行了展望。
正文1、陶瓷基复合材料的定义与特性陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。
纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料(CMC)由于具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性等优异性能，是制造推重比10 以上航空发动机的理想耐高温结构材料。
一方面，它克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的断裂韧性；另一方面，它保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点。
陶瓷基复合材料的最高使用温度可达1650℃，而密度只有高温合金的70％。
因此，近几十年来，陶瓷基复合材料的研究有了较快发展。
目前CMC 正在航空发动机的高温段的少数零件上作评定性试用。
陶瓷基复合材料综述
陶瓷基复合材料综述报告Z09016124 王帅摘要：综述了陶瓷基复合材料增强体的种类陶瓷基复合材料界面和界面的增韧，并且介绍了陶瓷基复合材料的复合新技术以及发展动态关键词：陶瓷基增强体强韧1陶瓷基复合材料增强体复合材料中的增强体，按几何形状划分，有颗粒状（简称零维）、纤维状（简称一维）、薄片状（简称二维）和由纤维编织的三维立体结构。
按属性划分，有无机增强体和有机增强体，其中有合成材料也有天然材料，复合材料最主要的增强体是纤维状的。
复合材料中常见的纤维状增强体有玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和金属纤维等。
它们有连续的长纤维、定长纤维、短纤维和晶须之分。
玻璃纤维有许多品种，它是树脂基复合材料最常用的增强体，由玻璃纤维增强的复合材料是现代复合材料的代表，但是，由于它的模量偏低，而且使用温度不高，通常它不属于高级复合材料增强体。
2.1陶瓷基复合材料的界面陶瓷基复合材料作为新一代高性能耐高温结构材料,在航空航天领域具有广阔的应用前景。
然而,由于其固有的脆性,陶瓷材料在外载作用下极易发生脆性断裂。
为了改善材料的韧性,不仅要使用高强纤维,还需要在纤维与基体之间增加界面相,从而引入裂纹桥联、裂纹偏转、纤维脱粘滑移等增韧机制。
纤维与基体之间的热解碳界面层对于陶瓷基复合材料是至关重要的。
大量拉伸试验均表明,强界面材料模量高而强度低,断裂应变较小,断口整齐;弱界面材料模量低而强度高,断裂应变较大,纤维拔出较长,可见,界面可以起到增强和增韧的效果,这得益于弱界面的脱粘作用。
界面脱粘可以减缓纤维应力集中,偏转基体裂纹扩展路径,避免裂纹沿某一横截面扩展,并阻止应力和能量在材料局部集中,使得材料韧性增加,不发生灾难性破坏。
然而,基体裂纹的扩展也具有一定的随机性,与材料的初始缺陷有关。
基体裂纹的连通会导致裂纹发生失稳扩展,最终造成材料的断裂失效。
界面对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响在20世纪就是研究热点,因此,这方面的文献报道较多,但主要成果是基于统计强度理论和剪滞理论建立起来的细观力学模型,其中包括模量和强度的计算模型。
陶瓷基复合材料增韧机制的研究现状及展望
陶瓷基复合材料增韧机制的研究现状及展望现代陶瓷材料具有耐高温、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及相对密度轻等许多优良的性能。
但它同时也具有致命的弱点，即脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的使用受到很大限制的主要原因。
因此，陶瓷材料的强韧化问题便成了研究的一个重点问题。
陶瓷不具备像金属那样的塑性变形能力，在断裂过程中除了产生新的断裂表面需要吸收表面能以外，几乎没有其他吸收能量的机制，这就是陶瓷脆性的本质原因。
人们经过多年努力，已探索出若干韧化陶瓷的途径包括纤维增韧、晶须增韧、相变增韧、颗粒增韧、纳米复合陶瓷增韧、自增韧陶瓷等。
这些增韧方法的实施，使陶瓷材料的韧性得到了较大的提高，使陶瓷材料在高温结构材料领域显示出较强劲的竞争潜力。
一陶瓷基复合材料增韧技术1、纤维增韧为了提高复合材料的韧性，必须尽可能提高材料断裂时消耗的能量。
任何固体材料在载荷作用下（静态或冲击），吸收能量的方式无非是两种：材料变形和形成新的表面。
对于脆性集体和纤维来说，允许变形吸收的断裂能也很少。
为了提高这类材料的吸能，只能增加断裂表面，即增加裂纹的扩展路径。
纤维的引入不仅提高了陶瓷材料的韧性，更重要的是使陶瓷材料断裂行为发生了根本性变化，由原来的脆性断裂变成了非脆性断裂。
纤维增强陶瓷基复合材料的增韧剂之包括基体预压缩应力、裂纹扩展受阻、纤维拔出、纤维桥联、裂纹偏转、相变增韧等。
能用于增强陶瓷基复合材料的纤维种类较多，包括氧化铝系列（包括莫来石）、碳化硅系列、氮化硅系列、碳纤维等，除了上述系列纤维外，目前正在开发的还有BN、TiC、B4C等复相纤维。
韩桂芳等用浆疗法结合真空浸渗工艺。
制备了二维石英纤维增强多孔Si3N4·2SiO2基复合材料，增加浸渗次数虽不能有效提高复合材料强度，但却使裂纹偏转因子变小，断裂模式由韧性断裂向脆性断裂转变，断口形貌由纤维成束拔出变成多级拔出。
尹洪峰等利用LPCVI技术制备了三维连续纤维增韧碳化硅基复合材料，实验表明复合材料界面相厚度为119mm时，体积密度为2101～2105g/cm3时，用碳纤维T300增韧后的复合材料的弯曲强度为459MPa，断裂韧性为2010MPa/m1/2，断裂功为25170J/m2.国外学者也研究了纤维增强陶瓷材料，并显著的提高了其断裂韧性。
说明纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制
说明纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制
纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制主要是通过纤维的拉伸和断裂过程来实现。
首先，纤维的延伸和断裂过程可以吸收和消耗应力，从而阻止裂纹的扩展。
纤维的高拉伸强度和高断裂韧性使得它们能够承受大量的应力，并且这些应力可以从裂纹周围分散到整个复合材料中，从而阻止裂纹扩展。
此外，纤维增强还可以改变复合材料的断裂模式。
传统的陶瓷材料在受到应力时往往会出现脆性断裂，即裂纹迅速扩展并导致材料的完全破坏。
但是，当纤维被引入到陶瓷基质中时，它们可以改变材料的断裂模式，从而将脆性断裂转化为韧性断裂。
纤维的存在可以导致裂纹分支和纤维剪切，从而分散和吸收裂纹的应力，并延缓裂纹的扩展速度，从而使材料具有更好的韧性。
此外，纤维增强材料还可以通过增加界面的强度来提高整体材料的性能。
纤维与陶瓷基质之间的界面承载着传递应力的重要作用。
通过优化界面的结构和化学性质，可以增强纤维与基质之间的相互作用，从而提高材料的综合性能。
综上所述，纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制主要包括纤维的拉伸和断裂过程、改变材料的断裂模式以及增强界面的强度。
这些机制的共同作用使得复合材料具有更高的韧性和更好的抗裂性能。
陶瓷材料增韧机理的研究进展
过程中除了产生新的断裂表面需要吸收表面能以外 ，
几乎没有其他吸收能量的机制 ， 这就是陶瓷脆性的本
质原因。 为了改善陶瓷材料的脆性 ， 多年来各国相继
提出多种增韧补强方法和先进的工艺技术 ， 通过在陶 瓷材 料 中添 加 增 强 相如 ＴＣ、ｉ ＴＢ Ｓ 。 ｉ ｉ ＴＮ、ｉ 、ｉ 、 Ｃ Ｃ Ｓ
Ｓ： 中 ｓ、 ｉ ｉ Ｎ原子被 Ａ 及 Ｏ原子置换所形成的一大 １ 来达到增韧的目的【６ 近年来 ， １］ Ｓ。 ， １ 原位增韧的方法又被
类固溶体的总称 ，因此也可以利用 ｓ 的这种相变 Ｃ Ｔ 超强的力学性能 ， Ｎ ｓ ｉ Ｎｓ Ｃ Ｔ 在拔出和断裂时 ， 都要 成功的应用于 — ｉ ｏ 陶瓷材料 ， Ｓ ｎ Ｍ 得到的 仪一 ｉｏ Ｓ ｌｎ ａ 材料所固有的高硬度。 马氏体相变【、 ｌ 铁弹相， 【等应力诱导相变可以 ７ 】 变 ８ １ 显著地增加陶瓷材料 的断裂韧性 。 最典型的是氧化 锆 ，ｒ ＺＯ 从高温到低温经历 ：（ Ｃ立方） ｔ四方） （ 一ｍ 度约为 Ｉ０ ￣（ Ｏ０ 升温时相变温度约为 １０ ￣） Ｃ １０ ，相变 Ｃ 速度快 ， 无扩散 ， 伴随着约 ０ ６的剪切应变和 ４ ． １ ％的 体积膨胀［。 １ 相变增韧 中引入的相变第二相一般是 四 ９ １ 方相的 ＺＯ 。经过 Ｌ ｎ ｅ ｒ２ ａｇ 等人对氧化锆陶瓷应力诱 发相变增韧的完善， 逐步形成了比较完整 的应力诱导 相变增韧机理。 目前提高应力诱导相变增韧的途径主 相变的四方相的体积分数 ；３ 增大相变区 ；４ 提高 （） （） 相变化学驱动力等。
裂韧性 。 随后 ， 材料工作者发现通过在陶瓷基体上
人为引入或原位生长出棒晶或片晶， 并相应增大其体
陶瓷增韧的主要方法及原理
陶瓷增韧的主要方法及原理一、引言陶瓷是一种脆性材料，易于断裂。
为了增强其韧性，人们采用了多种方法进行改良。
本文将介绍陶瓷增韧的主要方法及原理。
二、陶瓷增韧的方法1. 颗粒增韧法颗粒增韧法是通过在陶瓷基体中添加颗粒来增强其韧性。
这些颗粒可以是金属、氧化物或碳化物等，它们与基体之间形成界面，能够吸收裂纹扩展时产生的应变能，并阻止裂纹扩展。
此外，颗粒还可以提高材料的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 界面改性法界面改性法是通过在陶瓷基体与填充物之间形成高强度的化学键或物理键来增强其韧性。
这些填充物可以是纤维、颗粒或片层等，它们与基体之间形成界面，在受力时能够吸收应变能并阻止裂纹扩展。
3. 晶界工程法晶界工程法是通过控制晶界结构和组成来调控陶瓷的韧性。
晶界是不同晶粒之间的界面，其结构和组成对材料的力学性能有重要影响。
通过控制晶界的取向、密度和化学成分等，可以增强陶瓷的韧性。
4. 段隙复合法段隙复合法是通过在陶瓷基体中引入微观孔隙来增强其韧性。
这些孔隙可以是球形、板状或纤维状等，它们与基体之间形成界面，在受力时能够吸收应变能并阻止裂纹扩展。
5. 热处理法热处理法是通过改变陶瓷的组织结构和物理性质来增强其韧性。
常用的方法包括高温固相反应、快速冷却和退火等。
这些方法可以使陶瓷中形成微观结构，从而提高其韧性。
三、陶瓷增韧的原理1. 裂纹阻挡机制颗粒增韧法、界面改性法和段隙复合法都利用了裂纹阻挡机制来增强陶瓷的韧性。
当裂纹遇到填充物或孔隙时，会发生偏转、分支或停止，从而消耗裂纹扩展时产生的应变能，阻止裂纹继续扩展，提高材料的韧性。
2. 晶界阻挡机制晶界工程法利用了晶界阻挡机制来增强陶瓷的韧性。
当裂纹遇到晶界时，会发生偏转、分支或停止，从而消耗裂纹扩展时产生的应变能，阻止裂纹继续扩展，提高材料的韧性。
3. 相变机制热处理法利用了相变机制来增强陶瓷的韧性。
在高温下进行固相反应或快速冷却可以使陶瓷中形成微观结构，从而改变其物理性质和组织结构。
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第四节 常用电陶瓷陶材料瓷简介，广泛应用的铁电材料有钛酸钡、钛酸铅、锆酸
氧化锆固体电解质陶瓷 目前所用的压电陶瓷主要有钛酸钡、钛酸铅、锆酸铝、锆钛酸铅等。
铝等。 特种陶瓷 —— 氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化物陶瓷等，用于电容器，压电，磁性，电光，高温零件等。
二、陶瓷材料的性能特点 2）相变增韧：由分散相的相变产生应力场来阻止裂纹的扩展。
用于电容器，压电，磁性，电光，高温零 纤维的增强陶瓷基复合材料能显著提高冲击韧性和抗震性，降低陶瓷的脆性，同时陶瓷又保护县委，使之在高温下不被氧化，因此具
有很高的高温强度和弹性模量。
件等。 3． 增强增韧纤维的选择
制造压电元件、热释电元件、电光元件、电热器件等。 目前所用的压电陶瓷主要有钛酸钡、钛酸铅、锆酸铝、锆钛酸铅等。
要求基体材料有较高的耐高温性能，与纤维（或晶须）增强体有良好的界面相容性，同时应考虑到复合材料制造的工艺性能 。 要求基体材料有较高的耐高温性能，与纤维（或晶须）增强体有良好的界面相容性，同时应考虑到复合材料制造的工艺性能 。
铁电陶瓷应用最多的是铁电陶瓷电容器，还可用于
制造压电元件、热释电元件、电光元件、电热器件等。
压电陶瓷
铁电陶瓷在外加电场作用下出现宏观的压电效应， 称为压电陶瓷。目前所用的压电陶瓷主要有钛酸钡、钛 酸铅、锆酸铝、锆钛酸铅等。
压电陶瓷在工业、国防及日常生活中应用十分广泛。 如压电换能器、压电马达、压电变压器、电声转换器件 等。利用压电效应将机械能转换为电能或把电能转换为 机械能的元件称为换能器。
氧化锆固体电解质陶瓷
ZrO2中加入CaO、Y2O3等后，提供了氧离子扩散 的通道，所以为氧离子导体。氧化锆固体电解质陶瓷主 要用于氧敏传感器和高温燃料电池的固体电解质。
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2.陶瓷基复合材料的基体
陶瓷基复合材料的基体是陶瓷，这 是一种包括范围很广的材料，属于 无机化合物而不是单质，所以它的 结构远比金属合金要复杂得多
瓷基体的种类
1.氧化物陶瓷基体（氧化铝、氧化锆） 2.氮化物陶瓷基体（氮化硅、氮化硼） 3.碳化物陶瓷基体（碳化硅、碳化硼）
陶瓷基复合材料的增强体强体
5）相变增韧 相变伴随有体积的膨胀，使基体产生微裂纹， 增加了材料的韧性，但是强度有所下降。
2.纤维、晶须增韧
1）裂纹弯曲和偏转 在扩展裂纹尖端应力场中的增强体会导致裂纹 发生弯曲从而干扰应力场，导致基体的应力强 度降低，起到阻碍裂纹的作用。 由于纤维周围的应力场，集体中的裂纹一般难 以穿过纤维，而仍按原来的扩展方向继续扩展， 即发生裂纹偏转，偏转后裂纹受的拉应力往往 低于偏转前，裂纹扩展中所需能量更多，从而 起到增韧作用。
根据复合材料的性能要求，主要分为以下 几类： 1.纤维类：有长纤维和短纤维，一般沿轴 向具有很高的强度和弹性模量。 2.颗粒类：主要是一些具有高强度、高模 量、耐热、耐磨、耐高温的无机非金须是人工条件下制造出的细小 单晶，由于其具有细小组织结构，缺陷少， 具有很高的强度和模量。 4.金属丝：高强度高模量的钢丝、钨丝等。 5.片状物：主要是陶瓷薄片，，使复合材料 具有很高的韧性
陶瓷基复合材料的增韧机理
1.陶瓷基复合材料的定义 2.陶瓷基复合材料的基体与增强体 3.陶瓷基复合材料的种类 4.陶瓷基复合材料的制备方法 5.陶瓷基复合材料的性能 6.陶瓷基复合材料的增韧机理
1.定义：陶瓷基复合材料是以陶 瓷为基体与各种纤维复合的一 类复合材料。
陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀 具、滑动构件、发陶动机制件、能源构件等。法国 已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列 车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满 意的使用效果。
3.陶瓷基复合材料的种类
1）按材料作用分： 结构陶瓷复合材料 功能陶瓷复合材料 2）按增强材料形态分类： 颗粒增强陶瓷复合材料 纤维增强陶瓷复合材料 片材增强陶瓷复合材料
按基体材料分类： 氧化物基陶瓷复合材料 非氧化物基陶瓷复合材料 微晶玻璃基陶瓷复合材料 碳/碳复合材料
2）裂纹偏转和裂纹桥联增韧 裂纹偏转是一种裂纹尖端效应，是指裂纹 扩展过程中当裂纹遇上偏转元是所发生的 倾斜和偏转。 裂纹桥联是一种裂纹尾部效应，他发生在 裂纹尖端，靠桥联元连接裂纹的两个表面 并提供一个使裂纹面相互靠近的应力，导 致强度因子随裂纹扩展而增加。
2）延性颗粒增韧 在脆性陶瓷中加入第二相延性颗粒能明显 提到材料的断裂韧性。其机理包括由于裂 纹尖端形成的塑性变形区导致裂纹尖端屏 蔽以及由延性颗粒形成的延性裂纹桥。 3）纳米颗粒增强增韧 将纳米颗粒加入到陶瓷中，材料的强度和 韧性大大改善。增强颗粒与基体颗粒的尺 寸匹配与残余应力是重要的增强增韧机理
假设第二相颗粒与基体不存在化学反应，但 存在着热膨胀系数的失配，由于冷却收缩的 不同，颗粒将受到一个应力。 当颗粒处于拉应力状态，而基体径向处于拉 伸状态、切向处于压缩状态时，可能产生具 有收敛性的环向微裂。 当颗粒处于压应力状态，而基体径向受压应 力，切向处于拉伸状态，可能产生具有发散 性的径向微裂。
4.陶瓷基复合材料的制备方法
传统制备方法： 1.冷压和烧结法 2.热压法 新的制备方法： 1.渗透法 2.直接氧化法 3.原位化学反应法 4.溶胶-凝胶法和热解法
5.陶瓷基复合材料的性能
现代陶瓷材料具有耐高温、耐磨损。耐 腐蚀及重量轻等许多优良的性能。 但是，陶瓷材料同时也具有致命的缺点， 即脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的 使用受到很大限制的主要原因
6.陶瓷基复合材料的增韧机理
1.颗粒增韧机理： 1）微裂纹增韧 影响第二相颗粒增韧效果的主要因素是基体与 第二相颗粒的弹性模量、热膨胀系数以及两相 的化学相容性。其中相容性是符合的前提，同 时保证具有合适的界面结合强度。弹性模量只 在材料受外力作用是产生微观应力再分布效应。 热膨胀系数失配在第二相颗粒及周围机体内部 产生残余应力场是陶瓷得到增韧的主要根源
2）脱粘 复合材料在纤维脱粘后产生了新的表面，因 此需要能量，尽管单位面积的表面能很小， 但所有脱粘纤维的总表面能则很大，因此纤 维体积比大，通过纤维脱粘达到的增韧效果 越好。
3）纤维拔出 纤维拔出是指靠近裂纹尖端的纤维在外应力 作用下沿着他和基体的界面滑出的现象。纤 维首先脱粘才能拔出。纤维拔出会使裂纹尖 端应力松弛，从而减缓了裂纹的扩展。纤维 拔出需外力做功，因此起到增韧的作用。
4）纤维桥接 对于特定位向和分布的纤维，裂纹很难偏 转，只能继续沿着原来的扩展方向继续扩 展。这时紧靠裂纹尖端处的纤维并未断裂， 而是在裂纹两岸搭起小桥，使两岸连在一 起。这会在裂纹表面产生一个压应力，以 抵消外加应力的作用，达到增韧的效果。