基于激光切割的Si3N4陶瓷断裂韧性测试方法

硅酸盐通报 ›› 2013, Vol. 32 ›› Issue (1): 103-107.

基于激光切割的Si3N4陶瓷断裂韧性测试方法

王健全;田欣利;张保国;王朋晓

装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京,100072

出版日期:2013-01-15 发布日期:2021-01-18
基金资助:
国家自然科学基金(51075309,51105378);国防十二五预研项目(51318020210)

Fracture Toughness Measurement Based on Laser Cutting for Si3N4 Ceramics

WANG Jian-quan;TIAN Xin-li;ZHANG Bao-guo;WANG Peng-xiao

Online:2013-01-15 Published:2021-01-18

摘要/Abstract

摘要： 提出一种采用激光切割技术在Si3 N4陶瓷表面预制微小切口,并结合SENB法测定陶瓷材料断裂韧性的新方法.利用连续激光束在陶瓷表面加工出切口,在三点弯曲实验前后分别运用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电镜(SEM)测量切口宽度和深度,而后计算陶瓷材料断裂韧性.在此基础上分析激光输出功率P、激光辐照光斑直径D和激光切割速率Vw与材料断裂韧性值的内在联系.结果表明:输出的激光能量密度达到陶瓷切割加工阈值后,光束在试件表面制得对应切口；切口深宽比为4.3 ～4.8时测得的Si3N4陶瓷断裂韧性值具有较高精度.

中图分类号:

TG485

王健全;田欣利;张保国;王朋晓. 基于激光切割的Si3N4陶瓷断裂韧性测试方法[J]. 硅酸盐通报, 2013, 32(1): 103-107.

WANG Jian-quan;TIAN Xin-li;ZHANG Bao-guo;WANG Peng-xiao. Fracture Toughness Measurement Based on Laser Cutting for Si3N4 Ceramics[J]. BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY, 2013, 32(1): 103-107.