碳化硅要认输？为了改善陶瓷材料的脆性，多年来许多研究者提出多种增韧补强方法和先进的工艺技术，通过在陶瓷材料中添加增强相如TiC、TiN、TiB、SiCp、SiCw、(W，Ti)C、WC、ZrO2、Y2O3等成分，利用第二相、第三相材料进行颗粒弥散强化、纤维补强、晶须增韧、相变增韧或协同增韧补强，可使主相陶瓷材料的性能大幅度提高。目前较为有效的途径是利用SiC晶须增强和利用ZrO2相变增韧，至今为止，利用部分稳定氧化锆的相变增韧是最为成功的增韧方法之一，相对来说ZrO2相变增韧效果要好一些。但是，碳化硅会服输吗?首先，但是由于许多脆性材料并不一定具备有利于增韧的相变，并且还受温度的影响较大，所以这种ZrO2增韧方法还需要进一步研究。最重要的一点，ZrO2在增韧氧化铝等氧化物陶瓷方面效果显著，但在增韧SiC、Si3N4等非氧化物陶瓷方面进展缓慢，难以发挥氧化锆相变增韧的作用。反观SiC晶须，ZrO2陶瓷由于在高温下相变增韧机制失效，使得其高温力学性能严重恶化。SiCw的加入可以提高其弹性模量、硬度、高温强度和韧性，从而拓展其应用范围。目前SiCw增韧的ZrO2陶瓷可应用于℃以上使用的燃气涡轮转子、涡轮定叶片、各种陶瓷发动机部件、陶瓷工具、拔丝模具、轴承等。其实SiC晶须增韧氧化锆陶瓷也有局限性，主要原因是这两者的膨胀系数并不匹配。那么，这两种增韧材料是如何改变陶瓷韧性的呢？SiC晶须增韧目前为止，SiC对陶瓷材料的增韧分为3类，颗粒(SiCp)、晶须(SiCw)和晶片(SiCpl)。图片来源于网络01SiCp增韧陶瓷材料SiCp的增韧机理主要是在复合材料内部形成了内晶型结构。内晶型结构纳米复合陶瓷晶粒细化同时产生了次晶界，致使晶界数量大幅度增加，材料的强度和韧性也大幅提高某些陶瓷甚至还表现出了超韧性。02SiCw增韧陶瓷材料SiCw对复合材料的增韧机理一般有3种：裂纹桥连、裂纹偏转和拔出效应。晶须桥连是指晶须受外载的作用，在断开的裂纹面之间桥连，桥连的晶须在基体中生使裂纹闭合的应力而消耗外界所做的功。裂纹偏转是指当裂纹尖端遇到弹性模量比基体大的晶须时，偏离原来的方向，沿两相界面或在基体内扩展，这种非平面断裂比平面断裂有更大的断裂表面，因而能吸收更多的能量，从而可提高材料的断裂韧性。晶须的拔出是指在外载作用下，晶须从基体中拔出，因界面摩擦而消耗外界载荷的能量，从而达到增韧的目的。03SiSiCpl增韧陶瓷材料SiCpl具有增韧效果好、制备工艺简单等优点，使得陶瓷材料的维氏硬度、弹性系数、断裂韧性和高温强度都有很大的提高，目前得到了众多研究者的
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