陶瓷的力学性能
断裂韧性
断裂韧性用于表征材料在存在表面或内部缺陷时抵抗裂纹扩展的能力。在精细陶瓷中，I型平面应变断裂韧性KIC是用于比较不同材料的标准化指标。尽管精细陶瓷的断裂韧性通常低于金属，但氧化锆增韧陶瓷却是一个显著的例外——其断裂韧性位居精细陶瓷之首，因此被广泛应用于刀片、切削刃以及承受冲击载荷的工业零部件。
材料性能数据（高-低）
高 低 | 断裂韧性KIC（MPa·m¹ᐟ²） | 材料 | 公式 | 功能 |
7 | 氮化硅 | 氮化硅 | 优异的抗热震性和耐磨性；在高温下仍能保持较高的强度 | |
5–7 | 氧化锆增韧氧化铝 | 锆钛酸铝 | 断裂韧性远高于纯氧化铝；耐磨损且抗冲击 | |
6 | 氧化锆 | 氧化锆 | 工程陶瓷中室温强度与韧性最高 | |
3.5–4.5 | 碳化硼 | 碳化硼 | 仅次于金刚石和立方氮化硼的第三硬材料；密度低，是装甲的理想材料 | |
3.5–4 | 反应烧结碳化硅 | 碳化硅 | 适用于复杂几何形状的近净成形；具有良好的导热性和强度 | |
3–4 | 氧化铝（99%） | 氧化铝 | 具有高电气绝缘性和机械强度的多功能陶瓷 | |
2–3 | 碳化硅 | 碳化硅 | 具有高耐腐蚀性和耐热性的轻质共价材料 | |
2–3 | 莫来石 | 3Al₂O₃·2SiO₂ | 耐高温、低蠕变，具有优异的抗热震性和化学稳定性 | |
1.5–2 | 堇青石 | 2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂ | 极低的热膨胀系数，随温度变化引起的尺寸变化极小 | |
1.1 | 氧化钇 | 氧化钇 | 在等离子体环境中具有优异的耐腐蚀性能 | |
约1 | 氮化硼 | 马来西亚人 | 自润滑且易于机械加工；兼具高温绝缘性能与导热性能 |
应用示例