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一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法
| 专利名称： | 一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，属于断裂力学性能评估技术领域，包括：测试陶瓷的原始强度；在陶瓷中引入钝形切口，测试钝形切口的尖端半径，测试含钝形切口陶瓷的表观韧性；根据原始强度、尖端半径、表观韧性计算得到陶瓷的断裂韧性；本发明通过在陶瓷中引入传统易于获得的钝形切口，测试其表观韧性，并结合陶瓷原始强度和钝形切口的尖端半径，计算获得陶瓷真实的断裂韧性，可操作性强且方法简单，在免去了繁琐复杂且成功率低的尖锐V型切口或直通裂纹预制环节后，有效评估陶瓷的断裂韧性，可为脆性材料的研发及选用时的韧性评估提供技术支持，制备钝形切口和测试表观韧性、尖端半径等过程都对设备要求低。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 江苏;32 |
| 申请人： | 南京工程学院 |
| 发明人： | 王安哲;刘继承;王帅;张振;李振红;陈金山 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2022-10-31T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2023-01-31T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN202211343827.3 |
| 公开号： | CN115655920A |
| 代理机构： | 南京纵横知识产权代理有限公司 |
| 代理人： | 马进 |
| 分类号： | G01N3/20;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/20 |
| 申请人地址： | 211167 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号 |
| 主权项： | 1.一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，包括： 测试陶瓷的原始强度； 在陶瓷中引入钝形切口，测试钝形切口的尖端半径，测试含钝形切口陶瓷的表观韧性； 根据原始强度、尖端半径、表观韧性计算得到陶瓷的断裂韧性。 2.根据权利要求1所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，所述原始强度通过三点弯曲法或四点弯曲法测得。 3.根据权利要求2所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，通过三点弯曲法或四点弯曲法测试原始强度时加载速率为0.5～1mm/min。 4.根据权利要求1所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，所述钝形切口的引入方法包括线切割和内圆切割机切割，钝形切口的深度为陶瓷厚度的0.35-0.7倍，钝形切口的尖端半径为100μm-1.5mm。 5.根据权利要求4所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，所述钝形切口的深度通过光学显微镜或扫描电子显微镜观测得到。 6.根据权利要求1所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，所述表观韧性通过以下方法得到： 测试钝形切口的深度，基于单边切口梁法，通过三点弯曲法或四点弯曲法测试含钝形切口陶瓷的破坏载荷，测试时加载速率为0.01～0.1mm/min，根据所述深度和破坏载荷计算表观韧性。 7.根据权利要求1所述的一种无须预制尖锐切口的陶瓷断裂韧性评估方法，其特征在于，根据原始强度、尖端半径、表观韧性，通过以下公式计算得到陶瓷的断裂韧性： 其中，KIc是断裂韧性，Kc是表观韧性，σ0是原始强度，ρ是尖端半径。 |
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