1/2、6.8 MPa. m1/2、
6.3 MPa. m1/2,195 K和77 K时比室温分别有2. 9%和10. 0%的下降,如图1-46所示。
抗弯强度增大可从Gffith的含缺陷材料的强度关系式来解释:
σc=1/Y*√2Eys/C0式中σ:为临界强度; Y为几何因子;C为缺陷尺寸;ys为自由表面能; E为弹性模量。温度降低时组成陶瓷材料的晶体中原子间距减小,原子振动减弱,
原子间作用力增强,宏观表现为材料的弹性模量E和自由表面能r.增大,因此理论结合强度提高。韧性有所降低是与SisN,陶瓷中玻璃相密切相关,作为烧结助剂
加人的Al2O3、Y2O3、La2O3,烧结后在晶界上形成了Y-La-Al-O-N 玻璃相,如图1-47所示。低温下非晶态的玻璃的断裂韧性会降低,这已从石英玻璃的低温特
性研究得到证实,见图1-48。石英玻璃的韧性由室温的1.63MPa.m1/2下降到195K时的1.23MPa.m1/2,温度降低到77K时,韧性更快地降低到0.58MPa.m1/2。而强
度从室温的83.8MPa到195K时提高到117.4MPa,而温度降低到77 K时,强度提高到141.6 MPa。与石英玻璃相比,Si3N4陶瓷断裂韧性随温度下降幅度较小,这是因
为Si3N4 陶瓷中只含有大约10% (mol)的玻璃相。此外,长柱状晶Si3N4晶粒具有- -定增韧作用,也减弱了晶界玻璃相影响韧性的程度。