维氏压痕对常压固相烧结碳化硅陶瓷材料力学性能的影响

杨晓^1,2，刘学建¹，黄政仁¹，刘桂玲¹，姚秀敏¹

1. 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室2. 中国科学院研究生院

摘 要：为了研究维氏压痕裂纹对常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)材料力学性能的影响,通过扫描电镜观察了0.1～100 N的压痕载荷下产生的表面裂纹及裂纹剖面的状况,并测试了相应载荷下的力学性质,探讨了压痕法测量SSiC材料硬度、韧性等力学性质的适当压力载荷.结果表明,SSiC材料压痕裂纹起始的临界压力载荷介于0.1～0.2 N;当压痕载荷小于0.5 N时,裂纹尺寸小于5μm,SSiC材料的平均弯曲强度受影响程度较小.此外,当压痕载荷为10 N以上时,压痕法测得的维氏硬度值趋近定值,且所得到的裂纹是半圆形裂纹,因此,10 N为采用压痕法准确测量SSiC材料硬度及韧性的最低压痕载荷值.

关键词：碳化硅陶瓷;压痕载荷;力学性质;