含夹杂TiC-TiB₂陶瓷强度的细观力学分析

来源期刊：稀有金属材料与工程2017年第12期

论文作者：付云伟 倪新华 刘协权 张龙 李宝峰

文章页码：3818 - 3824

关键词：TiC-TiB2陶瓷;界面脱粘;强度;相互作用直推估计法;等效夹杂理论;

摘    要：根据超重力合成TiC-TiB₂装甲陶瓷的细观结构和断裂机理,建立TiC-TiB₂装甲陶瓷细观强度模型,分2种失效形式讨论了氧化铝杂质颗粒对材料强度的影响。首先根据相互作用直推估计法计算了TiC-TiB₂基体的等效刚度,认为氧化铝杂质颗粒稀疏分布在TiC-TiB₂形成的等效基体中,根据等效夹杂理论计算了杂质颗粒内部和附近残余应力和应力场分布,得出氧化铝杂质颗粒可能的失效形式;然后根据杂质颗粒可能出现的界面脱粘和颗粒破坏2种失效形式分别建立模型进行讨论,并以两者的最小值定义为复合材料的强度,分析了材料强度随细观结构和性能参数的变化规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,模型能够反映材料失效机理,对于具有与本文相似细观结构的材料,杂质颗粒与等效基体的相对弹性性能和相对热膨胀性能、杂质颗粒尺寸、等效基体韧性等都可能影响杂质颗粒失效形式,但是杂质颗粒直径增加、基体韧性降低必然降低材料强度。对于含氧化铝杂质颗粒的TiC-TiB₂装甲陶瓷,界面脱粘是杂质颗粒主要的失效形式。