面向工程应用的先进结构陶瓷材料强度可靠性研究进展

曹娟1,2，吴西士2，刘泽华2，裴兵兵2，韩建燊2，刘欢2，杨亦天2，吴海波2，黄政仁2(1.宁波大学材料科学与化学工程学院；2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所，海洋关键材料全国重点实验室)

摘要：先进结构陶瓷材料具有良好的耐磨耐腐蚀性能，高比强度，高温蠕变小，高导热和低密度等优点，是高新技术或重大工程中的关键材料。先进结构陶瓷材料实现工程化应用最大的挑战就是保持其高的可靠性以实现更稳定的机械性能。然而先进结构陶瓷材料因自身脆性以及由材料组成、晶粒尺寸及缺陷分布不均匀所导致的强度离散等可靠性问题，限制了其作为工程结构材料的更广泛应用。基于工程应用的迫切需求及潜在的实际应用价值，文章梳理归纳了先进结构陶瓷材料断裂强度可靠性理论基础、评价方法和提升方法，并对先进结构陶瓷断裂强度可靠性改善途径进行了讨论，最后对未来高可靠性先进结构陶瓷的发展方向进行了展望。

关键词：先进结构陶瓷；碳化硅；可靠性；缺陷控制；Weibull 模数