无机材料增强课程新方案.pptVIP

玻璃的剩余能量1\在组成相同时,晶态物质的强度一般大于玻璃态(因为玻璃态空旷和微不均匀性大)012\微晶玻璃的断面较玻璃更为粗糙.023\相比同组成的陶瓷而言,微晶玻璃没有气孔,也就是没有断裂的薄弱环节.03微晶玻璃提高强度的三个基本点玻璃熔制成型核化晶化成核剂加入的必要性.玻璃的表面析晶和整体析晶.微晶玻璃的制造临界半径随过冷度的变化过冷度ΔT=T0-TT3下，ΔT小，看不到极值点临界半径很大，不容易相变T1下，临界半径很小玻璃的制造和微晶玻璃的制造表面涂层：在具有高膨胀系数的微晶玻璃表面，用膨胀系数低的玻璃在高温下涂覆一薄层，冷却后表面产生压应力，可提高微晶玻璃的强度到2-4倍。对微晶玻璃在550-850℃进行离子交换，交换时间为4-48小时。使表面产生压应力。这种方法对低膨胀系数微晶玻璃有用。微晶玻璃的增强钢化玻璃的形成及其应力结构钢化玻璃的性能举例玻璃的钢化温度（Tg+50℃)液冷法（可用于薄壁制品）风冷法（可钢化厚壁制品）化学钢化（温度相对较低，程度也较小）010203玻璃的钢化工艺℃介质温度一般控制在200-250℃，也有采用400-450℃的，但此种情况下，钢化程度降低。钢化介质：硅树脂、低熔点金属、熔盐010201液冷法工艺条件除强度外，钢化玻璃除强度

外，什么性能得到了提高？1、淬火玻璃的挠度：比一般玻璃大3-4倍，如一块6×1200×350毫米的玻璃，其挠度可达到100毫米。2、抗冲击强度好：一块厚6mm的一般玻璃,抗冲击强度为0.24kg.m,而钢化玻璃,则达到0.83kg.m.3、热稳定性高：热冲击温度范围可达到250-320℃，而普通玻璃，则为70-100℃4、碎片的特性缺点：不能再切割，但对于厚度玻璃的膨胀系数温差影响玻璃热钢化的因素在玻璃转变点（凝固点）以下进行01程度较小023压缩应力层必须厚才能达到效果，（30-50微米时，强度较高）03玻璃的化学钢化热钢化和化学钢化的差异玻璃纤维增强材料玻璃纤维的强度玻璃纤维具有很高的抗张强度，比有机纤维高6-30倍，与普通的玻璃比，高40-100倍。其原因为：玻璃纤维是在高温下快速拉制的，从熔融状态拉制成纤维，其时间为10-5~10-3秒，冷却速度极快，使玻璃的结构来不及调整，维持高温的聚合状态，多相性小，均相性好，析晶倾向小，纤维在拉制过程中表面钢化，并且微裂纹缺陷在成型时受拉伸，沿玻璃纤维轴心定向。结构陶瓷的增强和增韧陶瓷基复合材料0102相比金属而言，具有轻质、高强、耐高温、耐腐蚀、表面硬度大（耐磨耗）、导热率、较一般较低等优点。有的材料还有自润滑作用。如神舟系列的外侧，陶瓷发动机。但也有其显著的缺点：作为脆性材料，其断裂韧性低，强度对结构的敏感性较强。因而增强和增韧是高技术结构陶瓷（比如航天工业使用的陶瓷）是重要的技术要素。陶瓷的特点传统陶瓷的断裂模式：脆性断裂,为断面行为。断裂应变值小于0.05%，其值不仅大大低于金属（10%）和聚合物（3%)。增韧的机制是增加断裂过程中的作用力影响面，从而延缓断裂的发生。陶瓷增韧的基本概念纤维复合材料的断裂模式和增韧机制应力诱导相变增韧机制晶须陶瓷复合材料的增韧机制第二相颗粒的增韧机制纳米颗粒增强和增韧机制陶瓷增韧的种类和机制纤维补强和增韧机制纤维补强陶瓷的裂纹阻断和转向氧化锆相变增韧氧化锆微裂纹增韧应力诱导相变增韧2680度液态2370度-2680度立方1170度-2370度四方1170度以下，单斜四方到单斜有7%的体积变化氧化锆的相变无机非金属材料的强化

-钢化、增强、增韧、抗裂严建华以下日常生活的经验可让我们更好

理解无机材料的力学性能碗打破钢筋混凝土玻璃摔碎玻璃钢割玻璃预应力混凝土混凝土断裂弯钢管砖的破碎折断毛竹筷子瓷砖的破碎折断塑料钢化玻璃盐粒的碎裂无机材料的断裂行为和金属材料不同，其断裂行为的本质特征是脆性断裂。脆性断裂以在很小的应变情况下就断裂为特征，相比而言，金属断裂的应变为10%左右，聚合物断裂时的应变为3%，而陶瓷的断裂应变为0.05%，也就是说，几乎看不到到应变断裂就发生了。由以上我们可以总结出