1.4　陶瓷基复合材料强韧性影响因素

图1-21为CMC内部微结构以及外部环境对强韧化影响的示意图，这些都是CMC强韧化设计需要考虑的重要因素。作为CMC的四大微结构单元，增强纤维、界面相、基体和涂层的各自种类、结构和缺陷等本征结构无疑会影响CMC的强韧性。作为CMC的主要承载单元，纤维种类、分布和预制体结构等必然影响复合材料的强韧性；界面材料的种类和厚度会影响界面结合强度，界面通过改变载荷的传递能力而影响CMC的强韧性；基体的孔隙分布、裂纹分布等会改变陶瓷基体的脆性特征，也会在很大程度上影响复合材料的强韧性；CMC的基体和涂层在本质上没有严格差别，涂层厚度和结构等特征自然会影响CMC的强韧性。

图1-21　影响CMC强韧性的因素

此外，CMC复杂的微结构与苛刻服役环境（包括热化学环境和复杂应力环境等）因素之间的耦合作用必然影响微结构单元功能的发挥，从而使CMC的强韧化与微结构和服役环境之间存在非常复杂的非线性响应。因此，强韧化设计除了考虑材料本身的微结构特性，还应同时考虑复杂服役环境的影响。

本章介绍了CMC的四大微结构单元（增强纤维、界面相、基体和涂层）的基本概念、功能与分类，并说明各微结构单元与CMC强韧性的关系；介绍了材料服役环境的各种因素对CMC强韧性影响，应从材料微结构和服役环境两方面考虑CMC的强韧化设计；最后简要介绍了声发射法表征CMC强韧性的方法与优势。具体强韧化机理和设计途径将在后续各章节中进行详细分析。