刘 蕾

(西安航空职业技术学院,陕西 西安 710089)

陶瓷属于无机非金属材料，相对于金属与高分子材料，具备较好的机械性能、电热性能、化学性能，耐磨、耐高温、硬度高、耐氧化，因此实现了在多领域中的广泛应用。但是作为典型的硬脆性材料，其缺陷也十分明显，即脆性较大，强度过于离散，这就在很大程度上局限了陶瓷材料应用范围与使用需求。在实际工程中，材料强度一直都是远低于理论强度，此现象在陶瓷等脆性材料中的表现更加显著。在陶瓷制备时，受材料与工艺等要素影响，很容易引发各种缺陷，并且其位置、形状、尺寸过于随机与多元化，这就导致陶瓷强度太过离散[1]。

杜明瑞等人制备了含有不同类型孔洞的砂岩试样，开展了单轴压缩试验，结果发现，与无缺陷试样对比，有缺陷试样的性能出现了明显劣化现象；LI等人面向圆形与椭圆形缺陷的大理岩试样做了单轴压缩试验，结果发现孔洞几何尺寸与大理岩强度、边界切向应力分布息息相关；FAN等人通过构建孔洞黏结颗粒模型，结果发现试样峰值应力、裂纹应力、局部应力分布等都与孔洞密切相关[2]。在此基础上，本文基于单轴压缩仿真方法对椭圆形微孔洞SiC陶瓷性能进行了详细分析。

1 椭圆形微孔洞模型构建

基于扫描电镜对抛光态SiC陶瓷截面形貌进行观察，以获得SEM形貌[3]，具体如图1所示。

图1 SiC陶瓷截面SEM形貌示意图

由图1可知，陶瓷内孔洞与倾角大小，以及位置都具有一定的随机性，最为典型的是椭圆形微孔洞，所以，本文针对椭圆形微孔洞构建模型。……