陶瓷未能得到更廣泛應用的主要原因之一是由于它們呈“玻璃狀”脆斷而破壞。陶瓷通常不呈現(xiàn)出明顯的塑性形變，而且它們的抗沖擊能力差。陶瓷在許多用途上受到這些比較差的力學性能的限制。例如氧化鋁陶瓷廣泛用作電介質(zhì)材料，通常確定這一選擇不是由于其優(yōu)越的電性能，而是由于氧化鋁陶瓷比其他現(xiàn)有材料的力學性能優(yōu)越，因而它們可以用在自動機械中而不像其他競爭者那樣嚴重地散碎或破裂。

同樣，雖然陶瓷的高溫蠕變強度和形變性能是最有利的，但低的抗沖擊性能限制了它們在噴氣發(fā)動機上的應用，因為在這種地方一次沖擊破壞就是災難性的。還可以舉出許多類似的例子。同時，通常能得到的實際強度水平和在一些情況下證實了的潛在理論強度之間的差別，對斷裂特性來說與其他性能一樣是巨大的或者說更大。因此，對將來的發(fā)展來說這是一個特別有吸引力的領域。

陶瓷材料的抗斷裂能力是由應力的某個臨界值來定量地衡量的。對于所有的材料和條件，斷裂并不是通過一種簡單的過程發(fā)生，而是有許多十分不同的機理導致材料由于機械應力而破壞，這就使得對這些現(xiàn)象的分析和研究復雜化。此外，一種給定的材料可能由于不同的機理而發(fā)生破壞，這取決于應力水平、應變速率、先前的經(jīng)歷、環(huán)境條件和溫度水平，所有這些又使分析和研究更加復雜。

彈性

一個物體在外力作用下改變其形狀和大小，當外力卸除后物體又可回復到原始的形狀和大??；這個特性稱為彈性。彈性（英文elastic）一詞源于希臘，十七世紀英國科學家玻意耳 (R.Boyle）賦予其科學意義并用到物理學中。彈性是各種工程材料的一項重要的物理性能（或列為力學性能），是材料科學的研究領域之一。固體的彈性理論是介于數(shù)學和物理學之間的一個分支學科，是近代力學的基礎（見金屬力學性能的表征）。

滯彈性

在許多應用中，例如在玻璃轉(zhuǎn)變點附近的玻璃形成液體及高溫下的多晶材料中，彈性模量不能取做常數(shù)而明顯地表現(xiàn)出和時間有關。這種性能稱為滯彈性或黏彈性，它表征應力移去后能夠恢復但不是立即恢復的形變。

滯彈性性狀常常由彈簧及黏性緩沖器系統(tǒng)組成的力學模型表示，如圖所示。

滯彈性變形，即彈性后效，指的是材料在彈性范圍內(nèi)受某一不變載荷作用，其彈性變形隨時間緩緩增長的現(xiàn)象。在去除載荷后，不能立即恢復而需要經(jīng)過一段足夠時間之后才能逐漸恢復原狀。材料越均勻，彈性后效越小。高熔點的材料，彈性后效極小。彈性后效是彈性材料的非彈性性能之一，對儀表精度有著直接的影響。對于儀表用彈性敏感元件的設計和制造，具有其特殊的重要。

斷裂過程

大多數(shù)陶瓷以脆性方式破壞，也就是以很小或者沒有塑性形變的過程發(fā)生斷裂。像玻璃之類的非晶態(tài)材料是大多數(shù)陶瓷的主要成分，在軟化溫度以下總是脆性的，其斷裂表面的形狀稱為貝殼狀。對于晶態(tài)成分，脆性斷裂通常沿特定的結(jié)晶學平面解理而發(fā)生。高溫時晶態(tài)成分能在晶粒間破壞。當晶界發(fā)生剪切而裂紋在晶粒間張開導致局部應力集中而最終斷裂時，就出現(xiàn)這種晶粒間破壞。

和大多數(shù)陶瓷的脆性斷裂相反，延性金屬和某些陶瓷的破壞起因于頸縮或一個截面連續(xù)變細。在極端情況中頸縮可以一直進行到沿一尖鏡邊緣或沿一點分離。對于這一過程，沒有可以引用的臨界斷裂應力。通常，延性金屬的斷裂發(fā)生在頸內(nèi)，留下杯類型和錐類型的斷裂表面。在杯的底部，端口垂直于張應力，表面呈鋸齒狀，這種模式叫做纖維狀斷口；杯及錐的邊沿著最大剪應力表面而形成，十分光滑，這種模式叫做剪切斷口。

在張應力作用的過程中，面積局部減?。i縮）使得由總荷載及初始試樣尺寸計算得到的標稱應力小于實際應力。因而，工程抗張強度以初始尺寸為基礎表示的最大應力低于真正的斷裂應力。

在重復循環(huán)應力作用下，由于試樣表面強烈經(jīng)受冷加工的面積內(nèi)裂紋的成核和擴展，金屬會發(fā)生疲勞斷裂；疲勞斷裂在陶瓷中較為軍見。然而，靜態(tài)疲勞或延遲斷裂在陶瓷中卻是常見的；在這種情況下，在靜態(tài)應力作用下，應力腐蝕優(yōu)先在裂紋端部出現(xiàn)，以至于在荷載作用一段時間后斷裂發(fā)生。這種斷裂對環(huán)境條件特別敏感。

對機械應力引起的以區(qū)在不同環(huán)境下發(fā)生的破壞進行分析，關鍵取決于所觀測到的特定的斷裂形式。陶瓷材料中脆性斷裂是最為重要的，也是我們主要關注的。

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