樊 怡，寇海波，赵 慧

(1.西安航空学院 飞行器学院， 西安 710077； 2.西安科技大学 理学院力学系， 西安 710054)

1 引言

陶瓷材料因具有良好的化学和物理稳定性，在高温环境、有氧氛围等苛刻环境下仍能照常使用等优点，是高温领域最有前途的材料之一，也是近50年来研究的热点之一[1-5]。但是因陶瓷材料固有的脆性，致使其抗热冲击性能较差，热冲击破坏是造成陶瓷材料破坏的重要原因。自20世纪50年代以来，相关领域的诸多科学家对陶瓷材料的热冲击行为开展了大量的研究工作，并取得了显著的成效[6-7]。

目前，关于陶瓷材料热冲击行为的研究仍以实验为主。其中，降温热冲击-三点弯残余强度测试是应用最为广泛的实验手段[2]。降温热冲击实验中常采用的冷却介质有空气、液氮、液氦、硅油和水等[8]。通过使用不同的冷却介质类型并调节冷却介质的温度，可改变降温热冲击的剧烈程度，从而研究不同环境下材料的热冲击行为。因为冷却速率较快且易获取，研究者们常采纳以水为冷却介质的降温热冲击实验[8]。除上述提到的冷却介质类型和冷却介质温度外，相关领域的学者还发现试件的微观组织结构[9]、表面结构[10-11]、几何形状及尺寸[12-13]等因素都会显著影响陶瓷材料的热冲击实验结果。此外，相关领域的科研工作者常采用的陶瓷试件为长方体，且长宽比较大。Li等[1]通过设计开展系统的实验发现了当长方体陶瓷试件分别以横向和纵向姿势进入冷却介质时，试件的残余强度和表面裂纹的形态等热冲击行为会有显著的差异。……