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弹性以及弹性形变

时间:2022-02-16 11:45:10 作者:admin 点击:311次

1) 弹性以及弹性形变
金属材料在室温静拉伸载荷下, 断裂前一般都要经过弹性变形和塑性变形两个阶段。 而陶瓷材料一般都不出现塑性变形阶段, 极微小应变的弹性变形后立即出现脆性断裂、 延伸率和断面收缩都几乎为零。 两类材料的应力-应变曲线对比如下图所示。
陶瓷材料的弹性变形服从虎克定律:
 = E  (1-1)
E为弹性模量, 是材料原子间结合力的反映。 由上可知, 陶瓷材料的弹性模量比金属的大很多。陶瓷材料形变的另一特点是: 压缩时的弹性模量大大高于拉伸时的弹性模量, 即E 压 >>E 拉 。陶瓷材料压缩时还可以产生少量的压缩塑性变形。 金属材料, 即使是很脆的铸铁, 其抗拉强度也有抗压强度的1/3~1/4。 但陶瓷材料的抗拉强度通常不到抗压强度的1/10。
其弹性变形具有如下特征:
弹性模量大 这是由共价键和键合结构所决定的。 共价键具有方向性, 使晶体具有较高的抗晶格畸变、 阻碍位错运动的阻力。 离子键晶体结构的键方向性虽不明显, 但滑移系受原子密排面与原子密排方向的限制,还受静电作用力的限制, 其实际可动滑移系较少。 此外, 陶瓷材料都是多元化合物, 晶体结构较复杂, 点阵常数较金属晶体大。