為了有效而合理的利用材料，對材料的性能充分的了解。材料的性能包括物理性能、化學性能、機械性能和工藝性能等方面。物理性能包括密度、熔點、導熱性、導電性、光學性能、磁性等。化學性能包括耐氧化性、耐磨蝕性、化學穩(wěn)定性等。工藝性能指材料的加工性能，如成型性能、燒結(jié)性能、焊接性能、切削性能等。機械性能亦稱為力學性能，主要包括強度、彈性模量、塑性、韌性和硬度等。而陶瓷材料通常來說在彈性變形后立即發(fā)生脆性斷裂，不出現(xiàn)塑性變形或很難發(fā)生塑性變形，因此對陶瓷材料而言，對其力學性能的分析主要集中在彎曲強度、斷裂韌性和硬度上。

         斷裂韌性

        應力集中是導致材料脆性斷裂的主要原因之一，而反映材料抵抗應力集中而發(fā)生斷裂指標是斷裂韌性，用應力強度因子（K）表示。呈張開型（I型）的裂紋很危險，其應力強度因子用KI表示，恰好使材料產(chǎn)生脆性斷裂的KI稱為臨界應力強度因子，用KIC表示。金屬材料的KIC一般用帶邊裂紋的三點彎曲實驗測定，但在陶瓷材料中由于試樣中預制裂紋比較困難，因此人們常用維氏硬度法來測量陶瓷材料的斷裂韌性。

        陶瓷等脆性材料在斷裂前幾乎不產(chǎn)生塑性變形，因此當外界的壓力達到斷裂應力時，就會產(chǎn)生裂紋。以維氏硬度壓頭壓入這些材料時，在足夠大的外力下，壓痕的對角線的方向上就會產(chǎn)生裂紋，如圖2-1所示。裂紋的擴展長度與材料的斷裂韌性KIC存在一定的關系，因此可以通過測量裂紋的長度來測定KIC。其突出的優(yōu)點在于快速、簡單、可使用非常小的試樣。如果以PC作為可使壓痕產(chǎn)生雷文的臨界負荷，那么圖中顯示了不同負荷下的裂紋情況。

        KIC是I型應力強度因子，也就是斷裂韌性；φ為一常數(shù)，約等于3；HV是維氏硬度；a為壓痕對角線長度的一半；c為表面裂紋長度的一半，見圖 1。經(jīng)過大量的研究表明，該公式至少在下列范圍內(nèi)是使用的：硬度（HV）=1~30GPa，斷裂韌性（KIC）=0.9~16MPa·m1/2及泊松比（μ）=0.2~0.3。

        一系列的實驗發(fā)現(xiàn)，這一公式和實驗數(shù)據(jù)具有非常好的吻合。朧褂謎庖環(huán)匠淌?，以掙Y擁母漢梢愎淮?，使c/a大于3左右。但是在某些時候，這意味著要加很高的負荷，在一般的顯微硬度計上無法實現(xiàn)，并且使壓頭易損壞，增加測試費用。后來Niihara等發(fā)現(xiàn)，當所加負荷較小時，上述的公式經(jīng)過修正后仍舊適用。在脆性材料中，壓痕下材料的斷裂方式根據(jù)所加負荷的不同呈現(xiàn)兩種形式。

        也就是說只要能確定裂紋的形式，就可以用這些公式計算斷裂韌性，并且曲線同實驗數(shù)據(jù)吻合非常好。因而可以使用小負荷測斷裂韌性，避免高負荷所帶來的一系列技術上的困難。目前當確定裂紋的擴展方式困難或麻煩時，依舊傾向于使用高的負荷，使裂紋呈Median擴展形式。

（資料來源于網(wǎng)絡-百度搜索）