硅碳棒的断裂过程一般是由于外力作用下经历弹性变形、塑性变形、裂纹的形成与扩展，整个断裂过程要消耗一定的能量，脆性的硅碳棒由于缺少阻止裂纹扩展的机制，一旦裂纹超过临界尺寸，便快速失稳扩展至断裂。AlN晶须是一种以单晶形式生长的晶体材料，具有耐高温、高强度、高弹性模量和低热膨胀系数的特点。本文将金属铝粉加入硅碳棒碳化硅材料中，在1000℃氮化原位生成AlN晶须，能显著提高材料的力学性能和热震稳定性。从图可以看出，大量的AlN晶须从裂纹边缘拔出，能消耗裂纹扩展的能量，说明AlN晶须在硅碳棒碳化硅材料中存在晶须拔出的增韧机制。AlN晶须在生长过程中会相互交联，形成网络结构，如图所示。可以看出，AlN晶须的尖端呈勾型，晶须的一段连接基质，另一端晶须之间相互联接，将硅碳棒碳化硅材料牢固地连接在一起。一方面，AlN晶须网络结构能够避免裂纹的形成，提高材料主裂纹形成的临界应力;另一方面，该网络结构能阻止裂纹的扩展或者迫使裂纹偏转，从而消耗了裂纹的能力，提高了材料的韧性。说明原位生成的AlN晶须在硅碳棒碳化硅材料中具有晶须桥联、裂纹偏转等增韧机制。从高温应力一应变实验结果可知，加载过程中的变形曲线与卸载过程中的变形曲线不重合，完全卸载后硅碳棒试样存在少量的永久性变形，说明材料在一定载荷下出现了裂纹的形成与扩展。结合图可知，在每次载荷达到SMPa时，含有AlN晶须的B,C硅碳棒试样变形量明显低于A硅碳棒试样，说明AlN晶须能减少材料内裂纹的产生或者裂纹的扩展。硅碳棒碳化硅材料是一种由不同粒径的颗粒与基质组成的多相复合材料，其本身具备一定的消耗裂纹能量的能力，但A硅碳棒试样经过多次载荷为SMPa的应力循环后在1400℃时出现了裂纹扩展至断裂，而含有AlN晶须的B,C硅碳棒试样在载荷为18MPa的应力循环后在在1400℃时仍然没有断裂，说明AlN晶须对硅碳棒碳化硅材料具有显著的增强增韧效果。(1)加入适量钢纤维，能提高浇注料的临界开裂载荷，降低裂纹的扩展速度，提高浇注料的断裂能;钢纤维与浇注料基体的粘结力、界面摩擦力、纤维变形或锚固作用是钢纤维增强增韧浇注料的主要影响因素。(2)原位生成的AlN晶须能减少硅碳棒试样在应力一应变过程中的变形量;AlN晶须以网络结构形式分布于材料基质中，能通过晶须拔出和晶须桥联等增韧机制减少裂纹的形成与扩展，增加材料的韧性。http://www.zbqunqiang.cn/