“…陶瓷是典型的脆性材料, 具有抗压强、抗拉弱 的特性。陶瓷材料在实际使用过程中常常在应力较 低时发生脆性断裂, 且断裂强度比理论强度要低几个 数量级, 如 Al 2 O 3 陶瓷材料的理论强度约为 38 GPa [13] , 但 实 际 获 得 的 Al 2 O 3 陶 瓷 材 料 的 强 度 通 常 只 有 0.4~0.5 GPa。Griffith 断裂理论 [14] 表明, 陶瓷材料发 生脆性破坏(即断裂)的临界条件是在外界应力作用 下, 材料内部能够储存的弹性应变能等于裂纹扩展 需要克服的表面能, 如式(1)所示: [15][16][17] 。通过振荡 热压致密化烧结 [18][19][20][21][22][23] (热压烧结、热压振荡烧结等) 等工艺途径能明显地改善强度。Han 等 [20] 对比了无压 烧结(Pressureless sintering; PS)、热压烧结(Hot press sintering; HP)及压力振荡烧结(Oscillatory pressure sintering; OPS)三种不同烧结工艺对陶瓷强度的影响, 研究表明, 随着烧结工艺由 PS、HP 发展至 OPS, 氧化 锆陶瓷的抗弯强度分别由(856±95)、(1303±131)增加 至(1455±99) MPa。但是这种热压方式受到样品形状 和尺寸的限制。此外, 细化晶粒(亚微米或纳米晶) 能提高陶瓷强度, 晶粒尺寸越小, 材料强度越高, 满 足正 Hall-Petch 关系。但是, 当晶粒尺寸小到一定程度 后, 会出现反 Hall-Petch 关系 [24] 。Hirata 等 [25] 研究了晶 粒尺寸对 SiC 陶瓷微观结构及性能的影响, 其中 M 系 列(25vol% 30 nm + 75vol% 800 nm)SiC 陶瓷强度明显 高于 A 系列陶瓷(100vol% 800 nm), 而 N 系列陶瓷 (25vol% 30 nm + 75vol% 330 nm)由于晶粒太小, 强 度反而有所下降(图 1)。…”