脆性颗粒材料致密化研究：脆韧转变与屈服强度估算新方法

本研究针对脆性材料（如陶瓷、玻璃）屈服强度（σy）难以直接测量的难题，提出了一种结合高压压实、颗粒形态分析与断裂力学理论的新方法。通过识别脆韧转变临界粒径（dB2D）并利用公式σy = √((32πKIc2)/(3Y2dB2D))，实现了对多种脆性材料屈服强度的准确估算，为材料力学性能研究提供了重要技术支撑。

　　

通过高压压实技术对脆性颗粒材料（如陶瓷、玻璃）进行压缩时，材料会发生破碎行为——部分颗粒通过韧性变形形成微小颗粒，另一部分则通过脆性断裂形成较大颗粒。研究人员通过后期显微镜分析，识别出由脆性断裂形成的最小颗粒尺寸（d_B2D），并结合肯德尔理论（Kendall's theory）、格里菲斯理论（Griffith's theory）及材料固有的断裂韧性（K_Ic）与形状因子常数（Y），推导出屈服强度（σ_y）的计算公式：σ_y = √((32πK_Ic²)/(3Y²d_B2D)。该方法已成功应用于玻璃态硅酸盐、α-石英和氯化钠（NaCl）等材料的强度评估，为脆性材料的力学行为研究提供了新视角。