断裂功   (work off racture) 

 断裂功是材料在断裂破坏过程中，由于裂纹的传播扩展而形成新的单位面积所需要的能量。它表示材料的一项重要特性，是衡量材料抗热应力破坏性能的一项重要指标。

断裂功可根据下式求得：r = U / 2A

式中y为断裂功；U为断裂表面能；A为断裂表面的面积。

测断裂功的三点抗弯示意图＆一正方形缩减成三角截面试样；6一正方形带缺口试样断裂表面能根据断裂破坏时能量平衡求得。图1是测断裂功的三点抗弯试验示意图。试样通常为正方形并带缺口，如图l6。有时把正方形缩减成三角形截面，试样形状如图1口。在测试断裂功时可能新d啪得到3种不同类型的载荷／n0间曲线，为图2所示。第一种载荷一时间曲线近似一个直角三角形，迅速加载到某一值，然后载荷突然下降到零，这是不稳定载荷肘间曲线，如图2中“u.s”。第二种载荷一时间曲线在加到某值时，载荷也突然下降，降到某一值后，再逐渐缓慢减小，这是半稳定载荷一时间曲线，如图2中“S.S”。第三种载荷一时间曲线在加载到达一个峰值后，一直缓慢减少，没有载荷的突降，这是稳定的载荷一时间曲线，如图2中“S”。测断裂功时必须保证获得稳定的载荷～时间曲线。积分稳定的载荷肘间曲线下的面积，即可得到公式中的断裂表面能U，再测得断裂表面的面积。根据公式即可求得断裂功值。要得到稳定的载荷一时间曲线，关键在于选取合适的加载速度，测炭一炭复合材料的断裂功时，要求加载速度≤0.01cm／min，推荐采用0.005cm／min的加载速度。表中归纳了几种材料的断裂功值。其中炭一炭复合材料的断裂功最高，在338～5845J／m2间。在炭一炭复合材料中，三向正交细编炭一炭复合材料(CeT)的断裂功值最大，为5100--5845J／m²。炭毡炭一炭复合材料(CC-F)较小，为338～389J／m²。半乱短纤维模压炭一炭复合材料(OGB)则在前两者之间，为1634--1895J／m²。

氧化对炭一炭复合材料的断裂功有重大影响，氧化导致炭一炭复合材料的质量损失、密度降低、裂纹扩展、孔洞增大以及炭纤维和基体炭界面脱粘。断裂功是材料在断裂破坏过程中由于裂纹扩展而形成新的单位断裂面积所需要的能量。显然，氧化使断裂破坏过程中裂纹扩展而形成新的单位断裂面积的能量降低，因此氧化必然使炭一炭复合材料的断裂功值降低。轻微氧化对炭一炭复合材料的断裂功值就有很大影响。1％的氧化失重，即可导致炭一炭复合材料的断裂功值下降约10％；50％的氧化失重，可以使炭一炭复合材料裂功值降低两个数量级。