陶瓷共晶棒体的有效弹性常数及其尺度效应

基于含界面相复合材料的柔度张量预报公式,根据陶瓷共晶棒体的微观结构特点,利用各类简单载荷作用下的等效条件,研究陶瓷共晶棒体的有效弹性常数及其尺度效应。结果表明,杨氏模量和剪变模量随纤维夹杂直径的增大而减小,泊松比随纤维夹杂直径的增大而增大。

共晶基陶瓷复合材料的强度模型

根据细观结构内界面的强约束特性,通过纤维-基体内界面切应力确定了共晶陶瓷棒体的细观应力场.然后分析了两相界面处位错塞积产生的应力集中,获得基体内的最大应力,当最大拉应力等于基体理论断裂强度时,得到共晶棒体的断裂强度的解析表达式.考虑共晶陶瓷棒体长度和方位的随机性,根据概率理论得到共晶陶瓷基复合材料的宏观强度的理论模型.结果表明复合材料的宏观强度与亚微米纤维的直径和长度、以及亚微米纤维、基体、共晶陶瓷棒体的弹性常数有关.理论与实验结果十分接近,说明文中理论模型是合理的,同时证明了共晶界面对陶瓷复合材料的重要影响.