维氏压痕对常压固相烧结碳化硅陶瓷材料力学性能的影响  

Effects of Vickers Cracks on the Mechanical Properties of Solid-phase-sintered Silicon Carbide Ceramics

作　　者：杨晓[1,2] 刘学建[1] 黄政仁[1] 刘桂玲[1] 姚秀敏[1] 

机构地区：[1]中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海200050 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《无机材料学报》2012年第9期965-969,共5页Journal of Inorganic Materials

基　　金：中国科学院知识创新重要方向性项目;上海硅酸盐研究所创新项目~~

摘　　要：为了研究维氏压痕裂纹对常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)材料力学性能的影响,通过扫描电镜观察了0.1～100 N的压痕载荷下产生的表面裂纹及裂纹剖面的状况,并测试了相应载荷下的力学性质,探讨了压痕法测量SSiC材料硬度、韧性等力学性质的适当压力载荷.结果表明,SSiC材料压痕裂纹起始的临界压力载荷介于0.1～0.2 N;当压痕载荷小于0.5 N时,裂纹尺寸小于5μm,SSiC材料的平均弯曲强度受影响程度较小.此外,当压痕载荷为10 N以上时,压痕法测得的维氏硬度值趋近定值,且所得到的裂纹是半圆形裂纹,因此,10 N为采用压痕法准确测量SSiC材料硬度及韧性的最低压痕载荷值.In order to study the effects of Vickers cracks on the mechanical properties of solid-phase-sintered silicon carbide （SSiC for short） ceramics, the indentation cracks and the crack profiles were observed after loading 0.1-100 N loads on the SSiC samples by SEM. The critical indentation load for Vickers crack initiation in SSiC ceramics lies between 0.1 N and 0.2 N. Indentations by loads lower than 0.5 N have limited influence on bending strength. And if the indentation loads is higher than 10 N, the obtained hardness floats around 24.2 GPa and the cracks are half-coin type. The proper Vickers indentation load range for SSiC ceramic hardness and toughness tests are determined to be 10 N or above.

关 键 词：碳化硅陶瓷 压痕载荷 力学性质 

分 类 号：TQ174[化学工程—陶瓷工业]