中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2021年9月28-29日，由中國(guó)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(kāi)，期間，我們邀請(qǐng)到與會(huì)專家、學(xué)者做客“對(duì)話”欄目，進(jìn)行視頻訪談。本期為您分享的人物專訪是來(lái)自華南理工大學(xué)的饒平根教授。
中國(guó)粉體網(wǎng)記者：饒教授您好！首先，請(qǐng)問(wèn)您的主要研究方向是什么？近年來(lái)的研究成果有哪些？
饒教授：感謝中國(guó)粉體網(wǎng)邀請(qǐng)我來(lái)參加這次會(huì)議，也感謝有這次機(jī)會(huì)跟大家交流。自從我工作以來(lái)，研究方向主要是先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域。另外，因?yàn)閺V東是我們陶瓷產(chǎn)業(yè)大省，包括先進(jìn)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(píng)價(jià)方面。
我們都知道陶瓷很脆，到底有多脆，怎么來(lái)評(píng)價(jià)，以前行內(nèi)也做了很多工作，但是這些評(píng)價(jià)方法都不準(zhǔn)。斷裂韌性評(píng)價(jià)不像強(qiáng)度評(píng)價(jià)那么簡(jiǎn)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(lái)我?guī)ьI(lǐng)了3個(gè)博士、6個(gè)碩士專門來(lái)做陶瓷以及陶瓷基復(fù)合材料的斷裂韌性評(píng)價(jià)這一塊，取得了很好的成果，已經(jīng)發(fā)表了近20篇學(xué)術(shù)論文，有一些也獲得了國(guó)家發(fā)明專利。
另外，因?yàn)樘沾蛇�是典型的脆性材料，所以在斷韌性評(píng)價(jià)可靠的基礎(chǔ)上，我們也花費(fèi)了很多精力研究如何對(duì)陶瓷進(jìn)行增韌處理。
中國(guó)粉體網(wǎng)記者：請(qǐng)問(wèn)，陶瓷材料斷裂韌性評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法，國(guó)內(nèi)外最常用的就是單邊切口梁（SENB）法。因?yàn)閿嗔秧g性的定義就是材料阻止裂紋擴(kuò)展的能力，怎么來(lái)評(píng)價(jià)，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(shí)現(xiàn)，最常用的方法是用金剛石切出一個(gè)槽來(lái)。目前產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界主要是用SENB法來(lái)評(píng)價(jià)陶瓷斷裂韌性。用到的設(shè)備主要是精密切割機(jī)，要用不同厚度的金剛石刀片來(lái)切，測(cè)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(gè)壓痕，有裂紋擴(kuò)展。但是這種方法只是一種經(jīng)驗(yàn)，而且計(jì)算公式很多，所以行內(nèi)認(rèn)為這種方法并不可靠。
第三種方法就是國(guó)標(biāo)法，即SEPB法，是通過(guò)先壓一個(gè)痕，然后進(jìn)行橋壓來(lái)獲得一條長(zhǎng)度滿足測(cè)試條件的尖銳裂紋，這種方法雖然是國(guó)標(biāo)，理論上是可行的，但實(shí)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(kāi)個(gè)槽之后，然后用剃須刀片再切一個(gè)V型槽出來(lái)，雖然剃須刀片很薄，但是這個(gè)跟飛秒激光切出來(lái)的超尖V切口（小于0.5 mm）相比較，切口會(huì)偏大一些。
中國(guó)粉體網(wǎng)記者：饒教授，請(qǐng)問(wèn)陶瓷材料斷裂韌性評(píng)價(jià)常用于哪些陶瓷產(chǎn)品？
饒教授：只要涉及到力學(xué)性能的陶瓷產(chǎn)品，都要測(cè)斷裂韌性。比如說(shuō)我們的手機(jī)，手機(jī)背板材料之前有金屬的，因?yàn)榻饘賹?duì)信號(hào)有一定屏蔽作用，所以在5G覆蓋之后，手機(jī)背板材料主要是塑料、玻璃和陶瓷。手機(jī)在使用過(guò)程中不小心就可能摔到地上了，一定會(huì)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。總之，包括日常用品和航天、軍工材料，基本上涉及到材料力學(xué)性能的陶瓷，都是要測(cè)斷裂韌性的。所以斷裂韌性一個(gè)非常重要的力學(xué)性能。
中國(guó)粉體網(wǎng)記者：請(qǐng)問(wèn)饒教授，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，國(guó)外在陶瓷材料韌性評(píng)價(jià)方面是否領(lǐng)先于我們，體現(xiàn)在哪些方面？
饒教授：上個(gè)世紀(jì)八九十年代，那個(gè)時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法都是國(guó)外定的，在理論分析方面他們做的比較多一點(diǎn)。但是我們國(guó)內(nèi)近些年，特別是我用飛秒激光來(lái)可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)斷裂韌性之后，在計(jì)算、模擬還有實(shí)驗(yàn)這一塊，應(yīng)該說(shuō)我們國(guó)家現(xiàn)在是領(lǐng)先的。
確實(shí)很久以前，在理論和實(shí)驗(yàn)方面國(guó)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(lái)預(yù)制超尖裂紋的論文之后，也引起了國(guó)際上很多的反響，國(guó)內(nèi)外很多人對(duì)我們這種方法高度關(guān)注，所以在這個(gè)斷韌性評(píng)價(jià)這一塊，國(guó)外現(xiàn)在并不領(lǐng)先。
中國(guó)粉體網(wǎng)記者：您對(duì)于本屆全國(guó)新型陶瓷高峰論壇有何建議？
饒教授：這次來(lái)參加中國(guó)粉體網(wǎng)組織的高峰論壇，我感覺(jué)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(huì)會(huì)場(chǎng)內(nèi)舉行的，經(jīng)常會(huì)有廣播干擾到嘉賓的演講。但今天我們來(lái)到粉體網(wǎng)會(huì)場(chǎng)，我感覺(jué)非常滿意，無(wú)論是前期組織也好，還是會(huì)場(chǎng)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(guó)粉體網(wǎng)記者：感謝饒教授接受我們的采訪，謝謝！
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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