影响无机材料强度的因素是多方面的

2021-08-13291

物质强度的本质是内部粒子之间的结合力。为了将无机材料的实际强度提高到理论强度,耐磨涂层材料研发专家进行了大量长期研究,进行了无数实验。从材料变形和断裂分析,晶体结构稳定时控制材料强度的主要参数有弹性模量E、断裂面尺度和裂纹尺寸C。其中E为非结构敏感参数 ,只与材料的性能有关; R与微观结构有关,主要与材料的晶界能、结合力和缺陷有关;裂纹尺寸C是控制强度的主要参数。

因此,为了提高材料的强度和韧性,主要需要消除缺陷和改善界面以防止裂纹扩展。选用弹性模量高的原材料,提高材料硬度和耐磨性。弹性模量 E 是一个重要的材料常数,也是原子间结合强度的标志。其实就是原子间键合力曲线上任意一点的曲线斜率。共价键合和离子键合的晶体由于其强键合力,通常具有较高的弹性模量。分子键结合力弱,所以弹性模量也小。而弹性模量也与原子间的距离有关。由上可知,要获得高强度耐磨材料,应选择离子和共价化合物,如氧化物、氮化物、碳化物和硼化物和刚玉、板状刚玉、致密刚玉、碳化硅、钛碳化物,硼钛。硼化锆等常用作磨料,广泛应用于磨料行业。


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