断裂韧性是陶瓷材料重要的基本力学参数之一,用来表征陶瓷抵抗裂纹扩展的能力,是度量陶瓷韧性的一个定量指标,准确评价陶瓷断裂韧性与陶瓷材料设计、制备和安全服役密切相关。单边预裂纹梁法由于采用带有原生裂纹的试样,被公认为是最准确的陶瓷断裂韧性测试方法。运用单边预裂纹梁法的关键在于如何在陶瓷试样中引入一条直通预裂纹。由于陶瓷的本征脆性,极限应变小,使得陶瓷材料在预制裂纹时一旦出现裂纹后通常会迅速扩展,难以获得有效的预裂纹样品,这是一个国际性难题。本文在单边预裂纹梁法能够准确评价陶瓷断裂韧性的基础上,提出了应变诱导裂纹预制法用于预制裂纹,开展了陶瓷材料断裂韧性评价的相关研究,目的是为了解决单边预裂纹梁法制样困难的难题。首先,本文基于金属抗拉强度大和脆性材料裂纹扩展的应变依赖性,提出了一种简单通用的陶瓷预制裂纹新技术——应变诱导裂纹预制法。利用粘接剂将脆性材料和韧性材料(金属)粘接在一起进行加载,韧性材料对脆性材料的界面约束和界面处两种材料的应力重分布可以有效抑制脆性材料预裂纹的扩展,从而实现脆性材料裂纹的慢扩展。利用应变诱导裂纹预制法在氧化铝、碳化硅和氮化硅三种陶瓷上均成功预制了裂纹,裂纹长度与陶瓷材料的受拉区高度密切相关,该技术与传统的较桥压法相比,具有成功率高、成本低、载荷小等优点,测得氧化铝、碳化硅和氮化硅的断裂韧性值分别为4.45±0.41 MPa·m1/2、3.45±0.34 MPa·m1/2和5.23±0.49 MPa·m1/2。其次,本文发挥应变诱导裂纹预制法和声发射技术相结合及各自的优势,监控单边预裂纹梁法预制裂纹过程的声发射信号并进行分析,声发射技术可提高单边预裂纹梁法制样的成功率和简便性,从而获得特定长度的预裂纹试样。此外,利用声发射技术还可以表征陶瓷材料内部损伤演变过程。最后,将单边预裂纹梁法与较为常用的单边切口梁法和单边V型切口梁法进行试验比对,分别利用应变诱导裂纹预制法、机械加工和激光加工技术制备了单边预裂纹梁法、单边切口梁法和单边V型切口梁法测试所需的试样。根据裂纹或切口的形貌特征、断口形貌特征、载荷位移曲线和断裂韧性测试结果来分析这三种测试方法的简便性和准确性。激光加工改良后的单边V型切口梁法可以提高单边切口梁法的准确性,但也增加了试验成本。采用应变诱导裂纹预制法预制裂纹的单边预裂纹梁法可以大幅度提高其简便性和经济性,具有良好的工程应用前景。