1、解释下列名词

（1）热震断裂：由热震引起的瞬时断裂，称为热震断裂。

（2）热震损伤：在热冲击循环作用下，材料先出现开裂，随之裂纹扩展，导致材料强度降低，最终整体破坏，称为热震损伤。

2、试述陶瓷材料与金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂方面的区别。

答:陶瓷材料与金属材料相比，弹性变形有以下特点：弹性模量大；陶瓷材料的弹性模量不仅与结合键有关，还与其它的组成相的种类、分布比例及气孔率有关；陶瓷材料的压缩弹性模量高于拉伸弹性模量。塑性变形方面：陶瓷材料一般在室温下均不产生塑性变形，只有在1000℃以上高温条件下，大多数陶瓷材料会出现主滑移系运动引起的塑性变形。在断裂方面：由于陶瓷的塑性变形能力极差，所以受力时在裂纹尖端容易产生很高的应力集中，并且材料的裂纹扩展抗力很低，在应力峰值超过一定的大小时，裂纹很快扩展，发生脆性断裂。 3、评述陶瓷材料耐磨性的特点。

答：工程陶瓷硬度高，所以其耐磨性也高。陶瓷材料的表面状况影响其摩擦磨损行为；陶瓷材料在滑动摩擦条件下的磨损过程不同于金属材料，其磨损机理主要是以微断裂方式导致的磨粒磨损；陶瓷材料的粘着倾向也小；由于陶瓷材料对环境介质和气氛极为敏感，因此在特定条件下还可能形成摩擦化学磨损。

4、何为陶瓷材料的抗热振性？用什么参数表示？如何提高陶瓷材料的抗热振性能？ 答：陶瓷材料的抗热振性即指材料承受温度骤变而不破坏的能力。常用R来表征陶瓷材料的抗热震断裂的大小；用R”来表征抗热震损伤的能力。要提高陶瓷材料抗热震断裂能力，要求材料的强度高、弹性模量低，同时热导率大，热膨胀系数要小；而要提高陶瓷材料抗热震损伤能力，要求材料具有尽可能高的弹性模量、断裂表面能和低的强度。 5、简介陶瓷材料的增韧措施。

答：改善陶瓷显微结构，使材料达到细、密、匀、纯，是陶瓷材料增韧增强的有效途径之一；相变增韧；微裂纹增韧。

第十一章 习题与答案

1、解释下列名词。

（1）纤维的临界体积分数：纤维的在复合材料中的体积分数必须大于某一个值时，才能达

到纤维增强效果，这个值就是纤维的临界体积分数；

（2）纤维的最小体积分数：纤维在复合材料中的体积分数小于某一个值时，纤维对复合材料的性能没有什么贡献，这个值就是纤维的最小体积分数。

（3）短纤维的临界长度：当纤维中点的最大拉应力恰好等于纤维断裂强度时，纤维的长度称为纤维的临界长度。

（4）单向短纤维复合材料：指增强短纤维沿同一方向平等排列的复合材料。 （5）比强度：指强度与密度之比；比模量：指模量与密度之比。

（6）单向复合材料的纵泊松比、横泊松比：在单向复合材料中，当单向复合材料沿纤维方向受到拉伸时，在横向要产生收缩，其横向应变与纵向应力之比称为纵向泊松比。当沿垂直纤维方向弹性拉伸时，其纵向应变与横向应力之比称为横向泊松比。

2、试述纤维复合材料的基本特点，复合材料受力时纤维和基体各起什么作用？

答：纤维复合材料的基本特点：高比强度、比模量；各向异性；抗疲劳性能好；减振性能好；可设计性强。

3、复合材料性能常数在什么条件下符合并联混合律？什么情况下符合串联混合律？并联和串联混合律的形式有什么不同？

4、短纤维复合材料的强度与哪些因素有关？为什么纤维越长，短纤维复合材料的强度越高？ 5、试述复合材料疲劳性能的特点。

答:复合材料与金属材料等一些各向同性材料有完全不同的疲劳机理.对大多数各向同性材料,在受交变载荷作用时,往往出现一个单一的疲劳主裂纹并控制其最终的疲劳破坏;对于纤维复合材料，往往在高应力区出现较大规模的损伤，如界面脱胶、基体开裂、分层和纤维断裂等，这些损伤会相互影响和组合，表现出非常复杂的疲劳破坏行为，很少出现由单一裂纹控制的破坏机理总的来说，复合材料的抗疲劳性能比金属材料好得多。

已知，缩颈判据为dS/de=S。试证明对符合Hollomon关系S=Ke的材料，其n=eB 。 （eB为最大均匀真应变）。

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