反应烧结Si3N4的热震断裂行为

研究了四种 Si3N4材料的热震断裂行为。分析了材料的断裂参数(K1c、γ（?） 和 σ（?）)与抗热震参数之间的关系。无掺杂的 Si3N4-B0的临界抗热震温差ΔTc 为400℃左右,其热震裂纹以准静态的方式扩展。含 BN 的 Si3N4-B1,Si3N4-B2和 Si3N4-B2材料的临界抗热震温差较高（ΔTc=500℃）,并在该温度点发生动态的裂纹扩展。当热震温差进一步提高,BN 含量较高的 Si3N4-B2以及含有 BN 和 C 的 Si3N4-B3在一定的温差增量范围内（ΔTc′-ΔTc=200℃）保持了裂纹的稳定;然后随着温差的继续扩大,其裂纹又逐步扩展。BN 含量较低的Si3N4-B1则不同,其热震裂纹在作了动态扩展之后紧接着再逐步扩展。在实验的基础上阐明了 Si3N4材料的热震断裂行为是由抗热震参数控制的,而抗热震参数是断裂参数的函数。指出 Si3N4-B2是适用于力学和热学环境下的结构材料,因其具有较高的抗热震参数和较小的热震强度衰减率。