陶瓷及玻璃的(de)斷裂韌性檢測
陶瓷及玻璃的(de)斷裂韌性是指的(de)阻止宏觀裂紋失穩擴展能力的(de)數據；
斷裂韌性是試樣或構件(jiàn)中有(yǒu)裂紋或類裂紋缺陷情形下(xià)發生(shēng)以其為(wèi)起點的(de)不再随着載荷增加而快速斷裂，即發生(shēng)所謂不穩定斷裂時(shí)，材料顯示的(de)阻抗值。這(zhè)樣的(de)斷裂韌性值，可用能量釋放(fàng)率g、應力強度因子(zǐ)K、裂紋尖端張開(kāi)位移CTOD和(hé)J積分等描述裂紋尖端的(de)力學狀态的(de)單一參量表示。
定義：
斷裂韌性表征材料阻止裂紋擴展的(de)能力，是度量材料的(de)韌性好(hǎo)壞的(de)一個(gè)定量指标。在加載速度和(hé)溫度一定的(de)條件(jiàn)下(xià)，對(duì)某種材料而言它是一個(gè)常數，它和(hé)裂紋本身(shēn)的(de)大小(xiǎo)、形狀及外(wài)加應力大小(xiǎo)無關，是材料固有(yǒu)的(de)特性，隻與材料本身(shēn)、熱處理(lǐ)及加工(gōng)工(gōng)藝有(yǒu)關。當裂紋尺寸一定時(shí)，材料的(de)斷裂韌性值愈大，其裂紋失穩擴展所需的(de)臨界應力就愈大；當給定外(wài)力時(shí)，若材料的(de)斷裂韌性值愈高(gāo)，其裂紋達到失穩擴展時(shí)的(de)臨界尺寸就愈大。它是應力強度因子(zǐ)的(de)臨界值。常用斷裂前物(wù)體(tǐ)吸收的(de)能量或外(wài)界對(duì)物(wù)體(tǐ)所作(zuò)的(de)功表示。例如應力-應變曲線下(xià)的(de)面積。韌性材料因具有(yǒu)大的(de)斷裂伸長(cháng)值，所以有(yǒu)較大的(de)斷裂韌性，而脆性材料一般斷裂韌性較小(xiǎo)。
斷裂韌性在工(gōng)程中受到重視(shì)的(de)原因是，它表征與光(guāng)滑試樣中強度特性完全相(xiàng)反的(de)特性。例如，很(hěn)粗略地(dì)說(shuō)，同一系列的(de)材料的(de)斷裂韌性值随屈服強度增加而下(xià)降。因此，盡管按屈服強度準則認為(wèi)已進行十分安全設計(jì)的(de)高(gāo)強度材料的(de)結構，由于其構件(jiàn)中某種原因或有(yǒu)缺陷或産生(shēng)裂紋，甚至也會發生(shēng)不穩定斷裂造成緻命的(de)損傷。由于材料屈服強度随溫度下(xià)降而增大，在設計(jì)過程中未考慮低(dī)溫斷裂韌性的(de)情形，也會造成同樣結果。過去(qù)結構物(wù)斷裂事(shì)故中，由于對(duì)上(shàng)述斷裂韌性認識不足而發生(shēng)的(de)事(shì)故一定不少。
一般地(dì)說(shuō)，在不穩定斷裂之前，随着載荷增加斷裂徐徐進行，即所謂穩定斷裂的(de)情形不少。雖是一種穩定斷裂，但(dàn)由于疲勞，應力腐蝕裂紋，蠕變等原因，裂紋擴展後轉變為(wèi)不穩定斷裂的(de)情形也不少。
如把臨界缺陷擴展稱為(wèi)不穩定斷裂，把亞臨界缺陷擴展叫做穩定斷裂，不管穩定斷裂的(de)內(nèi)容如何，斷裂韌性均表示材料在穩定斷裂轉變為(wèi)不穩定斷裂時(shí)的(de)阻抗值。當然，斷裂韌性受事(shì)先進行的(de)穩定斷裂的(de)影響是明(míng)顯的(de)。同時(shí)，我們知道(dào)斷裂韌性值有(yǒu)顯著的(de)尺寸效應。尺寸效應是産生(shēng)應力狀态和(hé)屈服範圍問(wèn)題的(de)原因，尤其是屈服範圍構成選擇表示斷裂韌性的(de)力等參數問(wèn)題。
參考标準：
GB∕T 37900-2019 超薄玻璃硬度和(hé)斷裂韌性試驗方法 小(xiǎo)負荷維氏硬度壓痕法
HV：維氏硬度，單位為(wèi)吉帕（GPa），
F：試驗載荷值，單位為(wèi)牛（N），
d1，d2：壓痕對(duì)角線長(cháng)度，單位為(wèi)毫米（mm）
JIS R1607-2015 室溫下(xià)精制陶瓷斷裂強度測試方法
測試方法：
測試試樣表面先抛光(guāng)成鏡面，在顯微(wēi)硬度儀上(shàng)，以10Kg負載在抛光(guāng)表面用硬度計(jì)的(de)錐形金(jīn)剛石壓頭産生(shēng)一壓痕，這(zhè)樣在壓痕的(de)四個(gè)頂點就産生(shēng)了預制裂紋。根據壓痕載荷P和(hé)壓痕裂紋擴展長(cháng)度C計(jì)算(suàn)出斷裂韌性數值（KIC）。 計(jì)算(suàn)公式為(wèi)：
其中E為(wèi)楊氏模量，例如對(duì)于Si3N4系統一般取300GPa。公式中載荷P單位為(wèi)N，裂紋長(cháng)度C單位為(wèi)mm，顯微(wēi)硬度HV單位為(wèi)GPa。
工(gōng)程應用：
0512-85187300