单边切口梁法测量建筑陶瓷砖的断裂韧性.pdf

单边切口梁法测量建筑陶瓷砖的断裂韧性*吴清良1 张 力2 蒋德震2 罗家新2 潘荣基2 李维龙2(1佛山质量计量监督检测中心 广东 佛山 5 2 8 2 2 5)(2佛山科学技术学院材料科学与氢能学院 广东 佛山 5 2 8 2 2 5)摘 要 建筑陶瓷砖是具有装饰性釉面的非均质材料,同时还具有背纹。研究了单边切口梁法制样条件如直通切口的宽度、深度、方向,以及建陶砖釉面和背纹等因素对断裂韧性测量的影响。结果表明当切口宽度0.4mm断裂韧性测量值明显偏大。从釉面、坯体和侧面3个方向引入切口,可减少釉面和背纹的干扰,综合评价建陶砖的韧性。切深比a/W为0.30.6,对高吸水率的陶质砖和低吸水率的瓷质砖都可获得较为稳定的断裂韧性值。关键词 断裂韧性 单边切口梁法 建筑陶瓷砖 釉面 背纹中图分类号:TQ 1 7 4+4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-2 8 7 2(2 0 2 3)1 0-0 1 0 1-0 8M e a s u r e m e n t o fF r a c t u r eT o u g h n e s so fC e r a m i cT i l e sb yS i n g l eE d g eN o t c hB e a m M e t h o dW uQ i n g l i a n g1,Z h a n gL i2,J i a n gD e z h e n2,L u oJ i a x i n2,P a nR o n g j i2,L iW e i l o n g2(1F o s h a nS u p e r v i s i o nT e s t i n gC e n t e ro fQ u a l i t ya n dM e t r o l o g y,G u a n g d o n g,F o s h a n,5 2 8 2 2 5,C h i n a)(2S c h o o lo fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dH y d r o g e nE n e r g y,F o s h a nU n i v e r s i t y,G u a n g d o n g,F o s h a n,5 2 8 2 2 5,C h i n a)A b s t r a c t:C e r a m i c t i l e sa r eh e t e r o g e n e o u sm a t e r i a l sw i t hd e c o r a t i v eg l a z e ds u r f a c e s a sw e l l a sb a c kp a t t e r n s.A l t h o u g hs i n g l ee d g en o t c h e db e a m m e t h o d(S E N B)i sw i d e l yu s e d i ns t r u c t u r a l c e r a m i cm a t e r i a l s,i t i sn e c e s s a r y t os t u d y t h e a p p l i c a b i l i t yo fS E N Bm e t h o d i nc e r a m i c t i l e s.I n t h i sw o r k,t h e s p e c i m e np r e p a r a t i o nc o n d i t i o no fS E N B,s u c ha s t h ew i d t h,d e p t h,d i-r e c t i o no f t h en o t c h,g l a z ea n db a c kp a t t e r n so fc e r a m i ct i l e s,a r es y s t e m a t i c a l l ys t u d i e d.T h er e s u l t ss h o wt h a tw h e nt h en o t c hw i d t h i s l e s s t h a n0.2 5 mm,l e s sp a s s i v a t i o ne f f e c t i so b s e r v e d.H o w e v e r,t h et o u g h n e s sm e a s u r e di so v e r-v a l u a t e dw i t hn o t c hw i d t h 0.4mm.I no r d e r t oe l i m i n a t e t h e i n t e r f e r e n c e c a u s e db y t h eg l a z e a n db a c kp a t t e r n s,n o t c h e s i n t r o d u c e df r o mt h e t h r e ed i r e c t i o n so f g l a z e,b o d ya n ds i d e a r e r e c o mm e n d e d.W h e n t h en o t c hd e p t ht os p e c i m e nw i d t hr a t i oa/W i s 0.30.6,m o r es t a b l e f r a c t u r e t o u g h n e s sv a l u e s c a nb eo b t a i n e d,w h e t h e r f i n e e a r t h e n w a r e t i l ew i t hh i g hw a t e r a b s o r p t i o no rp o r c e l a i nt i l e sw i t hl o ww a t e ra b s o r p t i o n.K e yw o r d s:F r a c t u r e t o u g h n e s s;S i n g l ee d g en o t c h e db e a m m e t h o d;C e r a m i c t i l e s;G l a z e;B a c kp a t t e r n s 建筑陶瓷砖传统上整块用于铺地贴墙,所关注机械性能主要是断裂模数(弯曲强度)和破坏强度1。最近几年建筑陶瓷砖中出现了新品类陶瓷岩板,由于在配方、成形和烧成工艺上的改进,相对于普通的建筑陶瓷砖具有较好的机械性能,并被广泛用作家具、桌面、台面、柜面等23。陶瓷岩板作为一种板材,在实际应用中往往需要经过切割、钻孔、倒角、开槽等后续机械加工4。只有具有较高韧性的陶瓷岩板才能满足这些后加工的要求,而目前缺少对陶瓷岩板的断裂韧性测试研究,相关的方法标准中同时缺少断裂韧性的检测5。断裂韧性是材料的本征属性,可以衡量材料对裂纹扩展的抵抗能力大小,反映外部载荷和裂纹尺寸对材料断裂失效的影响。陶瓷材料断裂韧性的准确测量有助于评估材料服役性能及可靠性能。对于结构陶瓷材料或精细陶瓷,断裂韧性的测试方法和相关的研究报道 有 很 多,包 括:压 痕 法(I n d e n t a t i o n M e t h o d,I M)6表 面 裂 纹 弯 曲 法(S u r f a c eC r a c ki nF l e x u r e,S C F)7,单 边 预 裂 纹 梁 法(S i n g l e E d g e P r e c r a c kB e a m,S E P B)8、单边切口梁法(S i n g l eE d g eN o t c h e d101(陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss *基金项目:本工作得到广东省基础与应用基础研究基金项目“片状氧化铝增韧陶瓷薄板及其机理研究”(项目编号:2 0 2 0 B 1 5 1 5 1 2 0 0 9 7),广东省高校教师特色创新研究项目“片状氧化铝增强陶瓷釉”(项目编号:2 0 2 1 X C L 1 2)的资助。作者简介:吴清良(1 9 7 9-),硕士,高级工程师;研究方向为建筑陶瓷材料性能测量。通讯作者简介:张力(1 9 8 1-),博士,副教授;研究方向为陶瓷材料。B e a m,S E N B)9和单边V型切口梁法(S i n g l eE d g eV-N o t c h e dB e a m,S E VN B)1 0等。在实际应用中。单边切口梁法因为制样方法简单、便捷,成为目前最为常用的结构陶瓷材料断裂韧性测试方法1 1。与精细陶瓷不同,建筑陶瓷砖表面往往有一层装饰性的釉面材料,其性质与坯体有较大的差异,可以视为一种坯-釉相结合的复合材料。在测量其断裂韧性时,需要制造切口,不可避免会面临在哪个面切出缺口的问题。此外,建筑陶瓷砖坯体背面往往还有纹理,背纹对其断裂韧性的测量也不容忽视。笔者将S E N B法用于测量带有釉面的建筑陶瓷砖的断裂韧性,讨论了制样因素和样品的坯釉对测量结果的影响。1 实验笔者使用了4种典型的建筑陶瓷砖作为样品。其中1#和2#样品为陶瓷岩板,3#为普通瓷质砖,4#为普通陶质砖,其相关性能如表1所示,具体实物样品图见图1。表1 建筑陶瓷砖样品基本性能样品编号总厚度(mm)釉厚度(mm)釉厚比(%)吸水率(%)气孔率(%)体积密度(g/c m3)1#6.1 81.6 02 5.90.1 00.2 62.4 32#6.1 10.2 33.80.1 00.0 62.3 73#9.0 02.7 03 0.00.1 40.1 92.3 44#9.3 00.3 63.91 6.1 61 3.8 41.8 41#样品釉面(a)和背面(b);2#样品釉面(c)和背面(d);3#样品釉面(e)和背面(f);4#样品釉面(g)和背面(h)图1 四种建陶砖样品实物图 S E N B法制备样品过程如下:将带有釉面的建筑陶瓷砖,加工成7 0mm2 0mm的矩形试样条,数量不低于7条。用陶瓷砖切割机或者金刚石线切割机在矩形样品条长度方向上中间位置,加工出直通切口。陶瓷砖切割机使用了两种不同厚度的圆锯,金刚石线切割机用3种不同直径金刚石线:0.1 2 5mm、0.2 5mm和0.3 5mm,以获得不同宽度的直通槽切口。从釉面(g l a z e)、坯体(b o d y)和侧面(s i d e)3个方向分别加工出直通凹槽切口,加工后样品示意图和实物图分别见图2 a和图2 b所示。控制直通切口深度a和切割方向的高度W的比例为0.10.8。将加工好的样品在万能试验机上,采用三点弯曲测试断裂韧性。带有切口的部位朝下放置在两根支撑棒上,外端露出1 0mm。记录破坏时的最大载荷,跨距等参数,带入断裂韧性公式计算。2 结果与讨论2.1 直通凹槽宽度的影响图3为1#样品在不同加工条件下得到的直通切口光学显微镜照片,表2是对应的切口宽度和断裂韧201 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss (陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月(a)实物图和(b)示意图图2 从釉面、坯体和侧面三个方向加工直通切口性均值K I C(S E N B)。从图3可见,采用金刚石线切割所得的直通口底部近似半圆形,而用圆盘锯切割制得的直通口形状与锯片刃口有关:长期使用的锯片1刃口变薄,切出的直通口近似U型;新开锋的锯片2切出的直通口近似矩形。为了便于比较直通口底部的宽度,参考标准I S O 2 3 1 4 61 2,以切口尖端等效圆半径(r)代替切口宽度(见表2)。随着切割所用金刚石线的直径增加,直通切口的宽度和等效圆半径也随之增加。用直径为0.1 2 5mm和0.2 5mm的金刚石线切割制样测得的断裂韧性值接近,约为1.0 80.0 7MP am0.5。而用直径0.3 5mm的金刚石线切割时,断裂韧性值增大到1.2 20.0 7MP am0.5。当用圆盘锯切割制样测得的断裂韧性值显著增加,达到1.5 80.0 5MP am0.5。可见,S E N B法测得的断裂韧性值与切口等效圆半径或切口宽度有关,切口宽度增大测量值增大。这种情况在前人对精细陶瓷的研究报道中屡见不鲜1 31 5。S E N B法用直通切口模拟自然裂纹,根据断裂力学理论,裂纹越尖锐,所测得的K I C就越接近表2 1#样品不同方式加工的切口和断裂韧性比较切口加工方式0.1 2 5 mm金刚石线0.2 5 mm金刚石线0.3 5 mm金刚石线1#圆盘锯2#圆盘锯直通口宽度(mm)0.1 4 80.2 7 80.4 2 62.2 3 11.5 7 5直通口底部等效圆半径(mm)0.0 7 40.1 3 90.2 1 30.5 1 2断裂韧性均值(MP am0.5)1.0 80.0 71.0 80.0 21.2 20.0 71.5 80.0 51.6 10.0 7(a)0.1 2 5mm金刚石线切割;(b)0.2 5mm金刚石线切割;(c)0.3 5金刚石线切割;(d)1#圆盘锯;(e)2#圆盘锯图3 1#样品不同加工方式所得直通切口光学显微镜照片真实值。因而,用S E N B法测定陶瓷断裂韧性时,切口宽度需要足够小,测量结果才准确。对1#样品,当等效圆半径超过0.1 4mm后,测量结果已经开始偏大,如果用圆锯来制造直通切口,由于圆锯的厚度大,切口宽度也就更大,其测量结果加偏离真实值。目前有专利1 6公开了使用S E N B法测量建筑陶瓷岩板断裂韧性的方法,从其公布的发明内容和具体实施例看,采用的是陶瓷切割机来制造直通口。由于没有考虑到直通切口的宽度对测试断裂韧性值的影响,用陶瓷切割机制样会导致测得的断裂韧性值偏大。2.2 切口方向建筑陶瓷砖表面有釉层,其性能与坯体差异较大。首先测试了4个样品在2个方向上分别加载的3点弯曲测量强度,其中(g l a z e)指的是釉面朝下测量得到301(陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss 的弯曲强度,(b o d y)指的是坯体朝下测量得到的弯曲强度,也即国标G B/T3 8 1 0.41中规定的测量方式。2种加载方式的测量示意图见图4,测量结果见表3。可见,在不同方向上加载所得到的弯曲强度(g l a z e)和(b o d y)是不同的,且(g l a z e)均大于(b o d y)。(a)釉面朝下接触支撑辊;(b)坯体朝下接触支承辊图4 3点弯曲测量强度加载方式 2种方向上测量得到不同弯曲强度,主要是因为釉面和坯体各自的力学性能不同。通常情况下,烧成后的陶瓷砖中釉面更致密,气孔率更低,而坯体相对釉面气孔率高。采取釉面接触支撑辊的方式(见图4 a)测量强度,釉面受到拉应力,而坯体受到压应力。由于釉面的气孔率低,缺陷和裂纹源少,更易抵抗拉应力,不易遭到破坏,因此测得的强度更高。而采用坯体接触支撑辊的方式(见图4 b)测量强度时,坯体中大量的气孔成为裂纹源,在拉应力下更容易遭到破坏,测得的强度低。因此,对同一个样品采用两种不同的加载方式,测量得到的弯曲强度就有差异,其本质是坯釉性质的不同造成的。表3 不同方向加载测量得到的弯曲强度(MP a)样品(b o d y)(g l a z e)(g l a z e)-(b o d y)1#5 1.3 82.8 66 4.1 03.3 91 2.7 22#6 4.4 42.3 77 2.9 03.5 08.4 63#5 3.6 26.3 88 4.8 86.2 73 1.2 64#2 1.1 51.8 82 2.2 91.4 01.1 1 既然建筑陶瓷砖釉面和坯体之间存在强度差异,在断裂韧性测试中,也应该考虑不同方向的制样对韧性测量结果的影响。控制切深/总厚度(a/W)为0.3,用0.1 2 5mm的金刚石线在釉面、坯体和侧面切出直通槽切口,测得的断裂韧性值K I C(S E N B)见表4。可见,与强度结果类似,沿着不同方向制样的断裂韧性测量结果有差异。这是因为:在釉面制造直通槽,会切穿釉层,本质上测量得到的是坯体的断裂韧性。而在坯体切直通槽,测量得到的是剩余坯体和釉面综合的断裂韧性。而在侧面切直通槽,剩余部分同时含有釉面和坯体,其比例与原始的样品一致。对于需要经过机械加工的陶瓷砖/板,可能会经历桥切、磨边、4 5 角斜切,挖孔,开槽,倒角等多种不同工况,用单一方向测得的断裂韧性值难以表征不同工况下的受力状况。因此,可同时提供釉面、坯体以及侧面三个方向上的断裂韧性值,以全面表征需要在不同机械加工中所体现出的韧性性能。表4 不同方向切出直通口断裂韧性测量值(MP am0.5)样品K I C(g l a z e)K I C(b o d y)K I C(s i d e)1#1.1 10.0 91.3 60.0 71.7 20.1 12#1.2 80.0 41.4 70.0 41.5 80.0 53#1.3 30.1 01.4 90.1 31.7 20.0 84#0.5 90.0 30.7 60.0 50.8 40.0 52.3 切口深度由于建筑陶瓷砖的釉层具有一定厚度,因此在制样过程中需要考虑直通槽切口深度a的影响。用0.1 2 5mm金刚石线切割从1#样品的釉面和坯体两个方向上切出不同深度的直通口,测得的断裂韧性分别见图5。1#样品总厚度为6.1 8mm,其中釉层厚度约为1.6mm,釉/厚比为0.2 6。图5 a中的断裂韧性值K I C(g l a z e)是从釉面切出直通槽后测得的。当切口深度a和厚度W的比值(切深比)a/W0.6后出现的差异,其原因在于精细陶瓷表面是光滑平整的,而建筑陶瓷砖背部含有花纹。501(陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss 图8(a)氧化锆陶瓷断裂韧性随a/W变化趋势1 7,(b)不同a/W的应力强度因子计算值1 8 (a)侧视图 (b)不同背纹下侧切的直通凹槽图9 3#样品(a)从釉面(b)从坯体(c)从侧面(d)三个方向断裂韧性均值图1 0 3#样品不同方向测得的断裂韧性 由于铺贴的需求,建筑陶瓷砖背面往往在干压成形时设计有深浅不一的凹凸纹路(见图1)。当从釉面的切深超过6 0%后,剩余坯体的厚度大幅度减少,背纹的影响就变得很重要。背纹的凹陷部分类似于预制的裂纹,在加载时容易造成应力集中。背纹的凹凸起伏越大,相当于预制裂纹的深度越大,实际厚度减小,601 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss (陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月因此造成了断裂韧性测量值不升反降。背纹的存在,除了对样品的厚度造成了影响之外,还会造成断裂韧性测量结果的一致性变差。如3#样品中背纹的起伏高度达到了2mm,造成厚度变化较大(见图9),这也会导致从釉面、坯体和侧面三个方向测量得到的断裂韧性结果离散性变大(见图1 0)。3#样品由于具有较大的釉厚比(3 0%),又有较深的背纹,因 而 在 相 同 切 深 比 下,其K I C(b o d y)与K I C(g l a z e)的均值大小规律不明显(见图1 0 d)。4#样品是吸水率较高的陶质砖,其釉面厚度为0.(a)从釉面(b)从坯体(c)从侧面(d)三个方向断裂韧性均值图1 1 4#样品不同方向测得的断裂韧性3 6mm,釉厚比为0.0 4。从釉面、坯体和侧面3个方向加工直通切口,测得的断裂韧性见图1 1。由于釉厚比较小,釉面对测量结果的影响较小,在切深比a/W=0.20.6范围内,3个方向的断裂韧性测量结果都比较稳定。从坯体切口制样测得的断裂韧性K I C(b o d y)始终 大 于 从 釉 面 切 口 制 样 测 得 的 断 裂 韧 性K I C(g l a z e),这和低吸水率的瓷质砖1#和2#样品的结果一致。3 结论笔者采用S E N B法测量了带釉面建筑陶瓷砖的断裂韧性,讨论直通切口的宽度、深度、方向,建筑陶瓷砖釉面和背纹等因素对测量结果的影响,得到结论如下:S E N B法测量所得断裂韧性值与直通槽切口尖端等效圆半径密切相关,尖端等效圆半径越小,切口越窄,直通槽越趋近于真实裂纹,断裂韧性值越准确。用圆锯制造的直通槽宽度太大,会造成测量结果明显偏大。而采用直径较小(0.2 5mm)的金刚石线切割可减少裂纹钝化效应。建筑陶瓷砖的釉面和背纹都会对测量结果有影响。从釉面、坯体和侧面3个方向引入切口测量,可反映其在不同受力状态下的断裂韧性。切深比在a/W=0.30.6,可获得较为稳定的断裂韧性值,减少因背纹起伏造成的干扰。参考文献1 全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会.G B/T3 8 1 0.4-2 0 1 6陶瓷砖试验方法第4部分:断裂模数和破坏强度的测定S.北京:国家标准出版社,2 0 1 6.2 朱敏.陶瓷岩板的现状和发展前景J.全国性建材科技期刊 陶瓷,2 0 2 1(8):1 0 3-1 0 4.3 钟伟强.国内陶瓷岩板发展现状的研究分析J.广东建材,2 0 2 2(1 1):8 6-8 9.4 陈哲,郑欣,李梓珊,等.陶瓷岩板家具的设计探索J.家具与室内装饰,2 0 2 2(1 1):1 7-2 1.5 黄心悦,章鸣,刘亚民,等.陶瓷岩板产品标准对比研究J.佛山陶瓷,2 0 2 3(3):7-1 3.6 K eS,Y u n h u aX,N a n aZ,e ta l.E v a l u a t i o no f f r a c t u r et o u g h n e s so f t a n t a l u mc a r b i d ec e r a m i cl a y e r:av i c k e r si n d e n t a-t i o n m e t h o dJ.J o u r n a lo fM a t e r i a l sE n g i n e e r i n ga n dP e r f o r m-a n c e,2 0 1 6,2 5:30 5 7-30 6 4.(下转第1 5 1页)701(陶瓷应用)2 0 2 3年1 0月 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss N2和水,最后洁净的烟气排空。4 结语以上三种工艺是耐火材料窑炉烟气治理中最常见较成熟的工艺。对于NOx的处理均是采用低温S C R脱硝技术,其中S D S干法脱硫+袋除尘+低温S C R脱硝工艺应用居多,低温S C R脱硝+湿法脱硫+湿电除尘工艺应用次之,而复合低温脱硝催化剂的陶瓷纤维管一体化技术应用最少。选择何种工艺路线,烟气参数至关重要。S D S干法脱硫+袋除尘+低温S C R脱硝工艺适应于所有耐材行业窑炉烟气治理,因为影响低温S C R脱硝催化剂中毒的S O2在进入脱硝反应器前已经脱除,因此该工艺应用广泛。低温S C R脱硝+湿法脱硫+湿电除尘工艺适应于烟气温度相对较高,颗粒物和S O2相对较少的烟气条件,因为该条件下形成的硫酸氢铵较少,可以缓解催化剂孔道堵塞的压力,使用周期相对较长,可以定期人工清理催化剂堵塞物。而复合陶瓷纤维管一体化技术适用于烟气温度相对较高的耐材窑炉,一般进入一体化反应器温度不低于2 5 0,因为温度较低会导致硫酸氢铵的累积,而陶瓷纤维管孔隙很小,更容易堵塞,导致系统压降升高,催化剂也会失活。总之耐火材料行业窑炉烟气脱硝采用何种工艺路线,都是基于低温S C R脱硝技术对烟气的温度、S O2与颗粒物的浓度综合考虑。随着耐材行业窑炉烟气治理技术的不断发展与进步,根据整体投资和运行成本综合考虑,低温S C R脱硝技术与之耦合的其他工艺技术优劣势会逐渐显现。参考文献1 唐彤,杨永见,万祖德,等.1 5 0 0 0m3/h耐火材料厂焙烧窑炉烟气低温脱硝工程实验J.化工进展,2 0 2 0,3 9(S 2):4 0 1-4 0 5.2 陈鑫,邓育新,梁海龙,等.烟气脱硝低温选择性催化还原金属氧化物催化剂的研究进展J.化工环保,2 0 1 5,3 5(4):3 7 0-3 7 5.3 张超,叶昊,严大群.焦炉烟气S D S脱硫脱硝技术探讨J.江苏建材,2 0 2 1(2):9-1 1.4 陈晶,张杰,邓云波,等.干法脱硫、S C R脱硝在镁钙砖烧成用隧道窑烟气治理中的应用J.耐火材料,2 0 2 1,5 5(4):3 2 9-3 3 1.5 高超,沈浩,时昌波,等.触媒陶瓷滤管多污染物一体化脱除技术在光伏玻璃行业中的应用J.建材世界,2 0 2 2,4 3(5):7 8-8 1.(上接第1 0 7页)7 G e o r g eDQ,J e f f r e yJS.F r a c t u r e t o u g h n e s so f g l a s s e sa sm e a s u r e db yt h eS C Fa n dS E P B m e t h o d sJ.J o u r n a lo ft h eE u r o p e a nC e r a m i cS o c i e t y,2 0 1 7,3 7:42 4 3-42 5 7.8 H i r o y u k iM,Y u-i c h iY,K i y o s h iH,e ta l.R o u n d-r o b i nt e s to nt h ef r a c t u r et o u g h n e s so fc e r a m i ct h i np l a t e s-t h r o u g h m o d i f i e ds i n g l ee d g e-p r e c r a c k e dp l a t e m e t h o dJ.J o u r n a lo ft h eE u r o p e a nC e r a m i cS o c i e t y,2 0 1 6,3 6:32 4 5-32 4 8.9 V a l i dS,Z o h r eB,V a h i d e hS.C o m b i n e da n da l o n ea d-d i t i o ne f f e c to fn a n oc a r b o nb l a c ka n dS i Co nt h ed e n s i f i c a t i o na n df r a c t u r e t o u g h n e s so fS P S-s i n t e r e dZ r B2J.D i a m o n d&R e l a t e dM a t e r i a l s,2 0 2 2,1 2 8:1 0 92 4 4.1 0 A n z h eW,X i n y u a nZ,M i n g x uH,e ta l.As y s t e m a t i cs t u d yo nt h eq u a l i t yi m p r o v i n go ff r a c t u r et o u g h n e s sm e a s u r e-m e n t i ns t r u c t u r a l c e r a m i c sb y l a s e rn o t c h i n gm e t h o dJ.T h e o-r e t i c a l a n dA p p l i e dF r a c t u r eM e c h a n i c s,2 0 2 1,1 1 4:1 0 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