Calculation of fracture toughness for a biphase ceramic material

Abstract

А model for biphase ceramic material fracture toughness prognosis is proposed based on the estimation of influence of second phase mechanical properties and grain size and taking into account the possibility of rounding of the second phase grains by the crack front. The dependence of grain composite fracture toughness on high modulus grain volume fraction is shown to have an extreme. The maximum magnitude as well as its position is shown to be depended on matrix-inclusion grain size ratio.

Представлена модель для прогнозирования коэффициента трещиностойкости двухфазного керамического материала, основанная на оценке вклада в трещинностойкость зерен второй фазы, исходя из их размеров, физико-механических свойств и учитывая возможность огибания их фронтом трещины. Показано, что зависимость трещиностойкости зернистого композита от объемного содержания высокомодульных включений имеет экстремальный характер, причем как высота, так и положение максимума зависит от соотношения размеров зерен матрицы и включений.

Представлено модель для прогнозування коефiцiєнтa трiщиностiйкостi двофазного керамiчного матерiалу, що базується на оцiнцi вкладу у трiщиностiйкiсть зерен другої фази, виходячи з їхнiх розмiрiв, фiзико-механiчних властивостей та враховуючи можливiсть огинання їх фронтом трiщини. Показано, що залежнiсть трiщиностiйкостi зернистого композиту вiд об'ємного вмiсту високомодульних включень має екстремальний характер, причому як величина, так i положення максимуму залежить вiд спiввiдношення мiж розмiрами зерен матрицi та включень.