中國粉體網(wǎng)訊 2021年9月28-29日,由中國粉體網(wǎng)主辦的“2021第四屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在河南鄭州隆重召開,期間,我們邀請到與會專家、學者做客“對話”欄目,進行視頻訪談。本期為您分享的人物專訪是來自華南理工大學的饒平根教授。
中國粉體網(wǎng)記者:饒教授您好!首先,請問您的主要研究方向是什么?近年來的研究成果有哪些?
饒教授:感謝中國粉體網(wǎng)邀請我來參加這次會議,也感謝有這次機會跟大家交流。自從我工作以來,研究方向主要是先進陶瓷領(lǐng)域。另外,因為廣東是我們陶瓷產(chǎn)業(yè)大省,包括先進陶瓷和傳統(tǒng)陶瓷,所以我有一部分工作也在傳統(tǒng)陶瓷領(lǐng)域。我的研究包括基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,近幾年研究主要集中在陶瓷斷裂韌性評價方面。
我們都知道陶瓷很脆,到底有多脆,怎么來評價,以前行內(nèi)也做了很多工作,但是這些評價方法都不準。斷裂韌性評價不像強度評價那么簡單,它是要預(yù)制一條非常尖銳的裂紋,以前那些方法都不是特別的完善。近八九年來我?guī)ьI(lǐng)了3個博士、6個碩士專門來做陶瓷以及陶瓷基復(fù)合材料的斷裂韌性評價這一塊,取得了很好的成果,已經(jīng)發(fā)表了近20篇學術(shù)論文,有一些也獲得了國家發(fā)明專利。
另外,因為陶瓷還是典型的脆性材料,所以在斷韌性評價可靠的基礎(chǔ)上,我們也花費了很多精力研究如何對陶瓷進行增韌處理。
中國粉體網(wǎng)記者:請問,陶瓷材料斷裂韌性評價方法主要有哪些?需要哪些主要儀器設(shè)備?
饒教授:關(guān)于陶瓷斷裂韌性評價方法,國內(nèi)外最常用的就是單邊切口梁(SENB)法。因為斷裂韌性的定義就是材料阻止裂紋擴展的能力,怎么來評價,就是要人工預(yù)制一條貫通的尖銳裂紋,但是在以前,預(yù)制貫通的尖銳的裂紋并不那么容易實現(xiàn),最常用的方法是用金剛石切出一個槽來。目前產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界主要是用SENB法來評價陶瓷斷裂韌性。用到的設(shè)備主要是精密切割機,要用不同厚度的金剛石刀片來切,測試結(jié)果偏大。
第二種方法叫做顯微壓痕(IM)法,就是用硬度儀在樣品上面打個壓痕,有裂紋擴展。但是這種方法只是一種經(jīng)驗,而且計算公式很多,所以行內(nèi)認為這種方法并不可靠。
第三種方法就是國標法,即SEPB法,是通過先壓一個痕,然后進行橋壓來獲得一條長度滿足測試條件的尖銳裂紋,這種方法雖然是國標,理論上是可行的,但實際上很難操作。
第四種方法就是SEVNB法。傳統(tǒng)的SEVNB法是前面的操作都有,開個槽之后,然后用剃須刀片再切一個V型槽出來,雖然剃須刀片很薄,但是這個跟飛秒激光切出來的超尖V切口(小于0.5 mm)相比較,切口會偏大一些。
中國粉體網(wǎng)記者:饒教授,請問陶瓷材料斷裂韌性評價常用于哪些陶瓷產(chǎn)品?
饒教授:只要涉及到力學性能的陶瓷產(chǎn)品,都要測斷裂韌性。比如說我們的手機,手機背板材料之前有金屬的,因為金屬對信號有一定屏蔽作用,所以在5G覆蓋之后,手機背板材料主要是塑料、玻璃和陶瓷。手機在使用過程中不小心就可能摔到地上了,一定會牽涉到斷裂韌性的。還有就是手表,比如我這塊,就是氮化硅材質(zhì)的,也是用到陶瓷斷裂韌性的?傊,包括日常用品和航天、軍工材料,基本上涉及到材料力學性能的陶瓷,都是要測斷裂韌性的。所以斷裂韌性一個非常重要的力學性能。
中國粉體網(wǎng)記者:請問饒教授,在實際生產(chǎn)應(yīng)用中,國外在陶瓷材料韌性評價方面是否領(lǐng)先于我們,體現(xiàn)在哪些方面?
饒教授:上個世紀八九十年代,那個時候標準、測試方法都是國外定的,在理論分析方面他們做的比較多一點。但是我們國內(nèi)近些年,特別是我用飛秒激光來可以準確評價斷裂韌性之后,在計算、模擬還有實驗這一塊,應(yīng)該說我們國家現(xiàn)在是領(lǐng)先的。
確實很久以前,在理論和實驗方面國外領(lǐng)先,但是現(xiàn)在,自從我2014年在《J.Euro.Ceram.Soc.》上發(fā)表那篇用飛秒激光來預(yù)制超尖裂紋的論文之后,也引起了國際上很多的反響,國內(nèi)外很多人對我們這種方法高度關(guān)注,所以在這個斷韌性評價這一塊,國外現(xiàn)在并不領(lǐng)先。
中國粉體網(wǎng)記者:您對于本屆全國新型陶瓷高峰論壇有何建議?
饒教授:這次來參加中國粉體網(wǎng)組織的高峰論壇,我感覺非常滿意。首先,你們前期組織、溝通都非常到位。我也參加了很多論壇,有些論壇在音響效果、ppt清晰度這些方面做的都不太到位,還有些是在展會會場內(nèi)舉行的,經(jīng)常會有廣播干擾到嘉賓的演講。但今天我們來到粉體網(wǎng)會場,我感覺非常滿意,無論是前期組織也好,還是會場的音響效果、顯示屏的清晰度,我都感到非常滿意,希望你們也做得更好。
中國粉體網(wǎng)記者:感謝饒教授接受我們的采訪,謝謝!
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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