3强度3.4
电压互感器三倍频感应耐压试验详解
电压互感器三倍频感应耐压试验详解目录一、前言 (2)1.1 试验目的 (2)1.2 试验意义 (3)1.3 试验设备简介 (4)二、试验原理 (6)2.1 电压互感器工作原理 (6)2.2 三倍频感应耐压试验原理 (7)2.3 试验设备工作原理 (8)三、试验设备 (10)3.1 试验变压器 (11)3.2 控制系统 (13)3.3 保护装置 (14)3.4 试验接线方法 (15)四、试验步骤 (16)4.1 试验前的准备工作 (17)4.2 试验过程 (18)4.3 试验结果分析 (19)4.4 试验注意事项 (20)五、试验结果评估 (21)5.1 试验结果的判断标准 (22)5.2 试验结果的记录与报告 (22)5.3 试验结果的应用 (23)六、安全注意事项 (24)6.1 人员安全 (25)6.2 设备安全 (26)6.3 试验过程中的安全措施 (27)七、试验过程中的问题及处理 (28)7.1 试验过程中的异常情况 (29)7.2 问题的分析与解决 (30)7.3 防范措施 (31)一、前言随着电力系统的不断发展，电压互感器（VT）作为其关键设备之一，在电力传输和分配过程中发挥着越来越重要的作用。
电压互感器是一种专门用于测量高电压的设备，它可以将高电压降低到可以安全测量的水平。
为了确保电压互感器的正常运行和延长其使用寿命，对其进行耐压试验是非常必要的。
在三倍频感应耐压试验中，我们将测试电压互感器在高频下的绝缘性能。
这种试验方法可以有效地模拟电压互感器在实际工作中可能遇到的高频过电压情况，从而检验其绝缘结构的可靠性和稳定性。
通过三倍频感应耐压试验，我们可以及时发现并处理潜在的安全隐患，确保电力系统的安全稳定运行。
1.1 试验目的电压互感器三倍频感应耐压试验是针对电力系统中电压互感器的一种重要检测方法，旨在评估其在实际运行中的绝缘性能和耐压能力。
通过该试验，可以发现电压互感器在设计和制造过程中可能存在的绝缘缺陷，以及在实际运行中可能出现的绝缘老化、疲劳等问题。
钻芯法检测混凝土强度技术规程
钻芯法检测混凝土强度技术规程目录1.. 总则2.符号与术语3.检测技术3.1 一般规定3.2 钻芯验证3.3 钻芯修正3.4 结构混凝土强度推定3.5 单个构件检测4. 重要设备5. 芯样的钻取6. 芯样的加工及技术规定7. 芯样试件实验8. 混凝土抗压强度换算9. 结构混凝土强度推定附录一实验报告中应记载的内容附录二芯样端面补平方法附录三本规程用词说明附表一t分布表附表二x2分布表1 总则1.0.1 为提高检测结果的精度和可信限度，制定本规程。
1.0.2 本规程合用于从在施工工程和已有结构中钻取混凝土芯样，检测混凝土强度。
1.03 按本规程推定的结构混凝土强度可作为结构混凝土的评判依据和结构安全性鉴定的依据。
1.0.4 钻芯检测混凝土强度不应代替国家标准规定的混凝土强度检查评估方法。
1.0.5 当钻芯法与其它混凝土强度检测方法配合使用时，尚应遵守该检测方法相应技术规程的有关规定。
1.0.6 钻芯操作应由纯熟的工作人员完毕，应遵守国家有关安全生产和劳动保护的规定，并应遵守钻芯现场安全生产的有关规定。
2 符号与术语2.1 符号f cu.e-——结构或构件混凝土强度推定值（MPa）；f cu.k——混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；f c cu——混凝土立方体抗压强度换算值（MPa)；f c cu.m——混凝土立方体抗压强度换算值的算数平均值（MPa)；f c cor.i——单个芯样的换算强度值；f c cor.m——芯样试件换算强度的算数平均值（MPa）；f c cu.m1——采用其它测试方法所得到的换算强度的算数平均值（MPa)；f c cu.io——修正后的采用其它测试方法所得到的换算强度值（MPa)；f c cu.i——未修正后的采用其它测试方法得到的换算强度值（MPa)；f cu.m2——当钻芯法与其它方法配合使用时，其他方法所得到的换算强度的算数平均值；f c cu.mo——采用其它测试方法相应芯样测区或构件局部混凝土换算强度值（MPa)；f c cu.m——采用其它测试方法相应芯样测区或构件局部混凝土换算强度平均值（MPa)；f c cu.c1——结构混凝土强度推定上限值（MPa)；f c cu.c2——结构混凝土强度推定下限值（MPa)；s——混凝土换算强度样本的标准差（MPa）s1——当钻芯法与其他配合使用时，钻芯混凝土换算强度样本的标准差（MPa)；s2——当钻芯与其他方法配合使用时，其他方法混凝土换算强度样本的标准差（MPa)；F——芯样试件的抗压实验测得的最大压力（N）；d——芯样试件的平均直径（mm);β——不同高径比的芯样混凝土强度换算系数；H——抗压芯样试件的高度（mm);k——结构总体混凝土强度均值推动系数；k1、k2——结构总体混凝土标准值上、下限推定系数；η——一一相应修正系数；△z——总体修正量（MPa)；△j——局部修正量（MPa)；2.2 术语2.2.1 混凝土强度推定值（推定强度）在测试龄期的具有95%保证率的边长为150mm立方体的混凝土抗压强度；2.2.2 换算强度（混凝土立方体抗压强度换算值）通过某种换算关系，得到的测试龄期的边长为150mm立方体的混凝土抗压强度；2.2.3 结构混凝土强度把整个结构或结构的一部分构件视为同一批成型的混凝土，进行强度检测；2.2.4 置信度被测试结构混凝土强度均值的真值落在置信上限和置信下限之间的概率；2.2.5 估计精度置信上限和置信下限所涉及的区间叫置信区间，也叫估计精度。
混凝土质量控制及管理制度(三篇)
混凝土质量控制及管理制度主要包括以下内容：1. 质量控制目标：制定质量控制目标，明确混凝土的强度、抗渗性、施工性能等指标要求。
2. 原材料控制：对混凝土原材料进行供应商评估和合格证明的审查，确保原材料的质量符合要求。
对原材料进行进场验收，并建立原材料跟踪管理，保证原材料的可溯性。
3. 配制控制：建立混凝土配合比设计和审核制度，合理配制混凝土配合比。
对混凝土配合比进行核查和修正，确保施工中按照设计要求配制混凝土。
4. 施工控制：建立混凝土浇筑和养护工艺规程，明确施工工序和要求。
监控混凝土的浇筑和养护过程，保证施工的顺利进行。
5. 样品检验控制：进行混凝土样品的取样和试验，检验混凝土的强度、抗渗性等质量指标。
建立样品检验管理制度，确保样品的获取、保存和处理符合规范要求。
6. 质量记录和报告：建立质量记录和报告制度，记录混凝土的配制、施工和检验情况。
定期向相关部门提交质量报告，及时反馈混凝土质量情况。
7. 质量培训和提升：开展混凝土质量培训，提升员工的质量意识和技能。
组织经验交流和技术研讨会，推动混凝土质量的不断改进和提升。
以上是混凝土质量控制及管理制度的主要内容，通过建立和执行这些制度，可以有效控制和管理混凝土质量，确保施工质量的安全和可靠。
混凝土质量控制及管理制度（二）是为了确保混凝土施工质量达到要求，避免质量问题和安全隐患而制定的一套管理制度。
以下是混凝土质量控制及管理制度的一般内容。
1. 质量控制标准：制定混凝土质量控制标准，包括原材料的选用、施工工艺的控制等。
2. 原材料控制：对使用的水泥、骨料、外加剂等原材料进行严格把关，确保其质量符合国家标准。
3. 生产管理：建立混凝土生产管理制度，包括原材料配比、搅拌工艺、生产记录等，确保生产过程中各项参数的控制和记录。
4. 质量检验：建立混凝土质量检验体系，对每批混凝土进行抽样检测，以确保其强度、密实度等性能达到要求。
5. 现场施工管理：制定现场施工管理规范，包括混凝土浇筑、振捣、养护等环节的控制和监督。
qt600–3的成分新标准
qt600–3的成分新标准
QT600-3是一种球墨铸铁，其化学成分主要包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、硫（S）、磷（P）等元素。
以下是QT600-3的成分新标准：
1.碳（C）：通常在3.4%-3.6%之间。
适当的碳含量可以提高球
墨铸铁的强度和硬度，但过高的碳含量会导致铸件脆性增加，降低韧性。
2.硅（Si）：通常在2.2%-2.8%之间。
硅的加入可以提高球墨铸
铁的耐磨性和耐热性，同时还可以改善铸件的流动性和凝固性能。
3.锰（Mn）：一般在0.2%-0.4%之间。
锰的加入可以提高球墨
铸铁的强度和韧性，同时还可以提高铸件的耐磨性和耐腐蚀性。
4.硫（S）和磷（P）：硫的含量通常不应超过0.02%，过高的硫
含量会导致铸件的冷脆性增加。
磷的含量通常不应超过0.04%，过高的磷含量会降低球墨铸铁的韧性和抗冲击性。
此外，QT600-3中还可能含有少量的铜（Cu）、镍（Ni）、钼（Mo）等元素，这些微量元素的加入可以进一步改善球墨铸铁的性能，提高其强度、韧性和耐腐蚀性。
材料物理第3章材料的脆性断裂和强度计算
th
s
in
2
x
近似为：
th
2x
由虎克定律知：
E E x
a
将式（2）带入式（1）得：
（式1） （式2）
x：原子位移；λ：正弦曲线波长； th : 理论断裂强度 a：晶格常数
th
2
E a
（式3）
分开单位面积原子平面所作的功为：
U
2 0
实际应用中，材料的屈服、断裂是最值得引起注意的两个问题.
3.1 理论断裂强度
理论断裂强度：完整晶体在正应力作用下沿某一晶面 拉断的强度。
两相邻原子面在拉力σ作用下，克 服原子间键合力作用 ，使原子面分开 的应力。
要推导材料的理论强度，应从原子间的结合力入手，只有克 服了原子间的结合力，材料才能断裂。
薄板
由弹性理论，人为割开长 2c 的裂纹时，平面应力 状态下应变能的降低为：
ws 4c
2 2
c
we
E
ws we
产生长度为 2c，厚度为 1 的 c 两个新断面所需的表面能为：
cc
ws 4c
2 2
c
we
E
式中为单位面积上的断裂表面能
裂纹在应力 的作用下，超过一定值以后，便发生扩展。 一方面增大表面能，另一方面又使弹性能减少（释放出弹性 能）。
E
a
2
可见，理论结合强度只与弹性模量，表面能和晶格距离等材
料常数有关。要得到高强度的固体，就要求E和 大，a小。
一般地，理论断裂强度
th
E 10
实际断裂强度
E~ E 100 1000
钢筋等量代换完整版
钢筋等量代换标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]钢筋等截面及等强度代换钢筋理论重量：理论重量=0.00617*d^2（kg/m）强度系数（设计强度）：Ⅰ级钢 2.4Ⅱ级钢 3.4Ⅲ级钢 3.8（1）等截面代换：一般指原设计钢筋和代换钢筋的材质（设计强度）相同，但直径不同时的代换，其计算公式为：代换钢筋间距=(代换钢筋理论重量/原设计钢筋理论重量)*原设计间距［例］某设计采用了圆10钢筋，间距180mm配筋，因圆10钢筋无货，拟用圆8代换，代换钢筋的间距应是多少？代换钢筋间距=0.395/0.617*180=115（mm）.........当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符是，可按钢筋等强度代换、等面积代换原则代换： 1、等强度代换:当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换；即不同钢号的钢筋按强度相等的原则代换。
即代换后的钢筋强度应大于或等于代换前的钢筋强度； 2、等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等的原则进行代换。
即同钢号的钢筋按钢筋面积相等的原则代换； 3、当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后进行雷锋宽度或挠度验算； 4、代换后的钢筋应满足构造要求和设计中提出的特殊要求；钢筋代换时，必须要充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项规定；凡重要结构中的钢筋代换，要征得设计单位同意。
（1）、对某些重要的构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架弦等，不宜用一级光圆钢筋代替二级带肋钢筋；（2）、钢筋替换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等；（3）、同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力不应过大，以免构件受力不匀；（4）、梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面的强度；（5）、偏心受压构件分别代换；（6）、当构件受裂缝宽度控制时，如以小直径钢筋代换大直径钢筋，强度等级低的钢筋代换强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算；【质量验收要求】5．1．1 当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。
起重机械安全规程_第1部分(GB6067[1].1-201X代替GB_T6067-1985)
起重机械安全规程第1部分：总则GB6067.1-2010代替GB/T6067-1985自2011-6-1起执行目次前言1范围2规范性引用文件3金属结构4机构及零部件5液压系统6电气7控制与操作系统8电气保护9安全防护装置10起重机械的标记、标牌、安全标志、界限尺寸与净距11起重机操作管理12人员的选择、职责和基本要求13安全性14起重机械的选用15起重机的设置16安装与拆卸17起重机械的操作18检查、试验、维护与修理19起重机械使用状态的安全评估附录A(规范性附录) 安全防护装置在典型起重机械上的设置参考文献前言本部分的3.1、3.3.3~3.3.11、3.4、3.5、3.6.4、3.6.5、3.7.1.2、3.7.1.4、3.7.2.3、3.8、3.9、4.1、4.2.1~4.2.5、4.2.6.1~4.2.6.4、4.2.6.6、5.1、5.5、5.6、5.8、5.9、5.11~5.13、6.2、7.6~7.8、8、9、10.1.4、10.1.5、13.3~13.5、13.7.1、13.7.2、15.3.3、16~18为强制性条文，其他为推荐性条文。
GB 6067《起重机械安全规程》由以下7个部分组成：——第1部分：总则；——第2部分：流动式起重机；——第3部分：塔式起重机；——第4部分：臂架起重机；——第5部分：桥式和门式起重机；——第6部分：缆索起重机；——第7部分：轻小型起重设备。
本部分为GB 6067《起重机械安全规程》的第1部分。
本部分代替GB/T 6067-1985《起重机械安全规程》。
本部分与GB/T 6067-1985相比主要变化如下：——本部分对起重机械及各零部件的安全要求均进行了细化，将原标准中有些属于产品技术要求的内容删除；——增加了起重机械的标记、标牌、安全标志、界限尺寸与净距的安全要求；——增加了起重机械操作管理要求；——增加了起重机械人员的选择、职责和基本要求；——增加了起重机械的安全性、选用、设置、安装与拆卸、操作、检查、试验、维护与修理、使用状态安全评估等的要求；——删除了“为吊运各类物品而设的专用辅具”、“常用简易起重设备”的有关要求；——删除了表1~表5、表7~表15以及表16(部分内容)；将表17改为表A.1。
钢结构基本原理第三章 构件截面承载力 强度
第三章 构件截面承载力--强度钢结构承载能力分3个层次截面承载力：材料强度、应力性质及其在截面上分布属强度问题。
构件承载力：构件最大截面未到强度极限之前因丧失稳定而失稳，取决于构件整体刚度，指稳定承载力。
结构承载力：与失稳有关。
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择3.1.1 轴心受力构件的应用及截面形式主要用于承重钢结构，如平面、空间桁架和网架等。
轴心受力截面形式：1）热轧型钢截面2）冷弯薄壁型钢截面3）型钢和钢板连接而成的组合截面（实腹式、格构式）（P48页）对截面形式要求：1）提供强度所需截面积2）制作简单3）与相邻构件便于连接4）截面开展而壁厚较薄，满足刚度要求（截面积决定了稳定承载力，面积大整体刚度大，构件稳定性好）。
3.1.2 轴心受拉构件强度由εσ-关系可得：承载极限是截面平均应力达到抗拉强度u f ，但缺少安全储备，且y f 后变形过大，不符合继续承载能力，因此以平均应力y f ≤为准则，以孔洞为例。
规范：轴心受力构件强度计算：规定净截面平均应力不应超过钢材强度设计值f A N n ≤=/σN ：轴心拉力设计值； An ：构件净截面面积；R y f f γ/=: 钢材抗拉强度设计值 R γ:构件抗力分项系数Q235钢078.1=R γ，Q345，Q390，Q420111.1=R γ49页孔洞理解见书例题P493.1.3 轴心受压构件强度原则上与受拉构件没有区别，但一般情况下，轴心受压构件的承载力由稳定性决定，具体见4章。
3.1.4 索的受力性能和强度计算钢索广泛用于悬索结构，张拉结构，桅杆和预应力结构，一般为高强钢丝组成的平行钢丝束，钢绞线，钢丝绳等。
索是一种柔性构件，内力不仅与荷载有关，而且与变形有关，具有很强几何非线性，但我们通常采用下面的假设：1）理想柔性，不能受压，也不能抗弯。
2）材料符合虎克定理。
在此假设下内力与位移按弹性阶段进行计算。
加载初期（0-1）存在少量松弛变形，主要部分（1-2）线性关系，接近强度极限（2-3）明显曲线性质（图见下）实际工程对钢索预拉张，形成虚线应力—应变关系，很大范围是线性的高强度钢丝组成钢索初次拉伸时应力—应变曲线钢索强度计算采用容许应力法：k f A N k k //maxk N ：钢索最大拉力标准值 A ：钢索有效截面积k f :材料强度标准值 k ：安全系数2.5-3.03.2 梁的类型和强度3.2.1 梁类型按制作方法：型钢梁：热轧型钢梁（工字梁、槽钢、H 型钢）。
芳纶_与芳纶_防弹性能研究
芳纶Ⅲ与芳纶Ⅱ防弹性能研究刘克杰1，高虹2，黄继庆2，黄献聪3，王凤德1,彭涛1（1.中蓝晨光化工研究设计院有限公司，成都610041；2.北京雷特新技术实业公司，北京100074；3.总后勤部军需装备研究所，北京100010）摘要:选用两种不同型号芳纶，通过单向复合工艺分别制造成靶板。
以NIJ ⅢA标准通过弹道试验，测试出两种靶板的弹坑凹陷深度与子弹穿透层数差异，并进一步通过测试两种芳纶S E A值比较其防弹性能差别，结果表明，芳纶Ⅲ抗弹性能比芳纶Ⅱ提高近30%。
最后讨论了纤维力学性能对其防弹性能的影响，指出更高的拉伸强度和断裂伸长率是芳纶Ⅲ抗弹性能更优的主要原因，并预测芳纶Ⅲ的抗弹性能还有进一步提升的空间。
关键词:芳纶Ⅲ；芳纶Ⅱ；防弹性能；研究中图分类号:TQ342.733; TQ342.722 文献标识码: A 文章编号:1007-9815（2014）01-0040-05Study on bulletproof performances of Aramid Ⅲand Aramid ⅡLIU Ke-jie1, GAO Hong2, HUANG Ji-qing2, HUANG Xian-cong3, WANG Feng-de1, PENG Tao1(1.Hing Performance Fiber Section, R & D Center, China Bluestar Chengrand Chemical industry Institue, Cheng Du 610041 China; 2.Beijing Rate New Technology Corporation, Beijing 100074 China; 3.The Quartermaster Equipment Institute of the General Logistics Department, Beijing 100010 China)Abstract: The authors used two different types of Aramid to make into target plate through unidirectional composite process. According to NIJ ⅢA standard, the authors also tested differences of crater dent depth and bullet penetration layers of two kinds of target plate by the ballistic test, and further compared to differences of their bulletproof performances by testing two kinds of Aramid SEA value, the results showed bulletproff performances of Aramid Ⅲnear 30% higher than that of Aramid Ⅱ. Finally, the authors discussed the effect of mechanical properties on the bulletproof performances of fiber, and pointed out that the higher tensile strength and elongation at break are main causes of that the bulletproof performances of aramid Ⅲis better than that of aramid Ⅱ, and predicted that there is still space for further improvement about the bulletproff performances of aramid Ⅲ.Key words: Aramid Ⅲ; Aramid Ⅱ; bulletproff performances; study芳纶Ⅱ又称芳纶1414（D u P on t公司商品名Kev lar®），全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”，最早由美国DuPont公司研制，于1972年实现工业化生产并进入市场。
扭矩的符号规定
'
e
b
n
f
sin 2 cos 2
斜截面上应力的计算公式
45
45
max
45
45
min
max
A dA r0 T
r0 AdA r0 2 r0 t T
T
T T 2 r02 t 2 A 0 t
A0 为平均半径所作圆的面积。
3.3.2 切应力的若干重要性质
1、剪切虎克定律
l
j
做薄壁圆筒的扭转试验可得
j为扭转角 j r0 l
r0 j 即j
l
T——
T
2r02t
d D
小切应力。
解：
max
T WP
T
D3(1
16
d4 D4
)
16 1000
43[1
(
1 2
)
4
]
84.9MPa
max
min
T
min
Td 2
IP
Td
2
WP
D 2
max
d D
84.9 1 2
42.45MPa
思考题：在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中
正确答案是
d
(a)
T
T
(b)
T (c)
2、物理关系：由应变的变化规律→应力的分布规律
弹性范围内 max P
G
G
G
dj
dx
方向垂直于半径。
1) ,也就是说切 应力沿半径直线分布。 2)当 0 , 0
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K1C
热压Si3N4的K1C随 温度变化的曲线
温度
3）扩散过程 在无外加应力作用条件下，材料内部的自扩散随着 温度的提高而加速，导致裂纹的愈合和材料的烧结和致 密化。 当有外加张应力作用时， 裂纹愈合速度很快消失。随 着应力的提高，空位从裂纹 尖端扩散离去的速率下降， 在较大的应力作用下，出现 裂纹扩展。
例如 热压Si3N4的塑性效应控制亚临界裂纹扩展
V 14000C n=50高速区 13500C
n=10低速区
13000C
12500C
12000C K1
通过激活能的计算，其激活能远超过了化学反应激活 能或离子扩散激活能，而与粘滞流动或蠕变过程激活 能相当，所以，裂纹扩展与环境介质无关，而是由粘 滞流动或蠕变过程控制。
3.4.3 亚临界裂纹扩展（静态疲劳）
（1） 亚临界裂纹扩展 在受到低于临界应力的作用状态下，脆性材 料的裂纹扩展取决于温度、应力和环境介质。 材料处于稳态。 （2） 亚临界裂纹扩展速率与应力强度因子的关 系 其典型关系式：V=AK1n
特点：
LogV
III II I
几乎所有材料都有一 个不发生亚临界裂纹 扩展的应力强度因子 低限值K0。 超过低限值，V与K1n 总是呈正比，其中，n 是与机理相关的常数。
K0
恒速裂纹扩展区。
1）环境介质的作用 (应力腐蚀）引起裂纹的扩展 玻璃在含有OH-介质中的亚临界裂纹扩展机理: OH-对裂纹的强化作用有： 吸附导致键强的下降； 应力加速了裂纹尖端玻璃的溶解； 离子互换导致裂纹尖端张应力的增长。
裂纹尖端附近切应变的激活，位错从晶界处的源出发， 在滑移面取向合适的情况下，位错在晶粒内部运动直 到在另一侧晶界处发生塞积，引起裂纹成核。 （依据：多晶体中，晶界既可是位错的发源地，也可 是位错前进的障碍。）
晶界 处的 裂纹 扩展
主裂纹
次裂纹
高温下裂纹尖端的应力空腔作用：
在高温下，多晶多相材料长期受力作用，晶界玻璃相粘 度下降，毛细管力在此处引起局部应力，使晶界发生蠕 变或粘性流动，晶界处的气孔、夹杂物、及结构缺陷逐 渐长大，形成空腔，空腔进一步沿晶界方向长大、连通 形成次裂纹，与主裂纹汇合形成裂纹的缓慢扩展。
小 于 五 个
可
无
制备过程、机 械加工引入， 热应力引起， 可能有位错机 理的裂纹成核。
接上表
塑 性 AgBr CaF2 AgCl LiF NaCl CsCl 五个 可 可 位错滑移最终导致塑 性形变。 空洞合并导致裂纹成 核。
各种制备工艺引入的缺陷类型
热压 夹杂物 加工缺陷 非均质粗晶 不完善结合区 无压烧结 大气孔 夹杂物 粗晶 气相沉积 表面层缺陷 粗晶 分层
例如：在含水气不同 的N2气氛中，玻璃Na2O－CaO －SiO2的亚临界裂纹扩展。
裂纹生长的主要原因是
应力促进了水与玻璃的化 学反应，生长速率受反应 速率所控制。
水 气 III 含 II 量
V （ms-1）
裂纹生长速率几乎与应
力无关，此时裂纹生长速 率取决于OH-离子向裂纹 尖端迁移的速率。
裂纹尖端屈服区附近足够大的内应力达到了足以撕 开原子间键，导致固体沿着原子面发生解理。
裂纹快速断裂具备的能量条件： 裂纹前端的弹性应变能释放率等于或大于裂纹 扩展单位长度所需的表面自由能增量。
原子键断裂模型
无机材料的脆性和裂纹成核途径
脆性 材料类别 滑移系 位错可移动性 程度 室温 高温 个数 可动性 灵活性 全 Si3N4 无 无 无 TiC 脆 Al2O
3
裂纹成核途径 制备过程、机 械加工引入， 热应力引起， 不可能有位错 机理的裂纹成 核。
性
TiO2 SiO2
半
脆 性
MgO Al2O CaF2 3 TiO2 LiF MgO NaCl CsCl
张应力 作用下 的裂纹 扩展和 切应力 下的位 错运动
相同点： 裂纹和位错的前端都将晶体划分为已断裂（滑移）和未 发生变化的两部分。 裂纹扩展和位错运动都使原子键连续破坏。 不同点：裂纹扩展使原子键永久性的撕开，位错运动之 后，断开的原子键随即重新愈合。
裂纹尖端区域点缺陷扩散对裂纹的扩展起着一定的作用。
Al2O3多晶裂纹扩 展和K1的变化规律
裂 + 纹 扩 展 速 率 －
1 K1
2
4）热激活键撕裂作用引起裂纹扩展 裂纹尖端晶格点阵的非连续性，即有高能量的 点阵，借助于热激活作用，裂纹尖端有可能产 生移动。
3.4.4 临界裂纹扩展导致断裂的过程 当裂纹由成核生长和亚临界扩展发展到临界长度， 此时K1的数值也随着裂纹的扩展增长到K1c的数值。 至此裂纹的扩展从稳态转入动态，出现快速断裂。 或
3.4 无机材料的断裂过程
3.4.1 概述 断裂与塑性形变的比较 塑性形变是位错（微观缺陷）运动的结果，说明实际 晶体在远低于理想晶体的屈服强度的应力下，发生塑 性形变。 断裂力学说明材料的断裂是裂纹（宏观缺陷）扩展的 结果。实际晶体在远低于理论强度的应力下，发生断 裂。 两者有相似之处、差异、和相关点。
2）塑性效应引起裂纹的扩展
在高温、无害介质环境中，无机材料的亚临界裂纹扩 展，是裂纹尖端的塑性效应的结果。 晶体中的位错在大于临界剪应力作用下，一些位错源 开始滑移并发射位错，在其露出晶面之前，发生交滑 移，交滑移源发出的位错被送回到裂纹尖端，位错应 力场的作用使裂纹尖端的应力提高，结果在K1<K0的 条件下发生了亚临界裂纹扩展。
3.4.2 裂纹成核 结构不连续区域都会使裂纹成核。
结构不连续区域的特点：
材料中任何结构不连续性都会使局部能量处于高能 量状态，即应力状态；
外力作用下，能量高的不连续区域首先发生运动， 在能量较低的不连续区域使其能量降低；
结构不连续区域在可能情况下总是降低其能量； 不连续区域在运动过程中，遇到势垒，会发生塞积， 引起高度的应力集中，此应力又会激活其他结构不连 续区域。
I
裂纹生长的速率又随K1
的增大而呈指数的增长， 与水气含量无关，裂纹生 长受到玻璃的化学组分和 结构的控制。
K1（Nm-3/2×105)
V
钠钙玻璃
硅玻璃
铝硅玻璃
硼硅玻璃
K1 化学组成和结构对 玻璃区域III亚临界裂纹扩展的影响
SiC界面的氧化作用引起裂纹扩展过程： 空气中的氧气在裂纹尖端与SiC发生如下反应: 2SiC+3O2=2SiO2+2CO 过程包括： 氧离子通过氧化层传递至裂纹尖端； 氧离子的吸附，SiCSiO2的反应； CO从反应区离去； 裂纹形成的新表面被氧化层覆盖，接 着进行下一个腐蚀开裂循环，周而复始，形成宏观裂 纹。其形成的组分中含有硅酸盐晶界薄层。