Simulation experimental on material removal mechanism of ITO conductive glass by single abrasive
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摘要: 为研究氧化铟锡（indium tin oxide，ITO）导电玻璃材料的去除机理，采用单磨粒对材料进行切削仿真，建立了ITO导电玻璃的材料模型，根据加工表面形貌、应力和切削力情况分析了材料去除机理，之后研究了切削参数对切削力和残余应力的影响，并与钠钙玻璃进行对比分析。结果表明：在磨粒的切削过程中，材料的去除受ITO薄膜层、玻璃基底和内聚力接触行为的共同影响，会产生分层、通道开裂和层间断裂等失效形式；随着磨粒的进给，切削力在一定范围内波动，且呈现上升、稳定、降低的变化，同时磨粒的切削力与切削速度和切削深度呈正相关；薄膜上残余应力相比玻璃基底，数值更大且波动更剧烈；当切削深度接近ITO薄膜厚度时，薄膜的存在对磨粒切削行为的影响显著。Abstract: To study the removal mechanism of ITO conductive glass materials, this paper uses a single abrasive particle to simulate the cutting process of the materials and establishes a material model for ITO glass. Based on the analysis of processed surface morphology, stress, and cutting force, the material removal mechanism of ITO glass is examined. Additionally, the influence of cutting parameters on cutting force and residual stress is studied and compared with soda-lime glass. The results show that during the cutting process of abrasive particle, material removal is influenced by the ITO film layer, the glass substrate, and cohesive contact behavior, leading to failure forms such as delamination, channel cracking, and interlayer fracture. With the feed of the abrasive particle, the cutting force fluctuates within a certain range, exhibiting a pattern of growth, stability, and decrease. The cutting force of the abrasive particle is positively correlated with both cutting speed and cutting depth. Compared to the glass substrate, the residual stress on the ITO film is larger and fluctuates more dramatically. The presence of the ITO film significantly influences cutting behavior, especially when the cutting depth approaches the thickness of the ITO film.
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Key words:
- ITO conductive glass /
- material removal mechanism /
- cutting force /
- residual stress
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氧化铟锡（indium tin oxide，ITO）是一种N型氧化物半导体材料，具有高可见光透过率以及良好的导电性能，常作为透明导电电极，应用于显示屏幕、太阳能电池等光电器件中[1]。在钠钙玻璃上溅射一层ITO薄膜，然后经过高温退火处理即可得到ITO导电玻璃，其具备硬度高、耐腐蚀、红外反射率高、微波衰减率高等优良性能，在飞机除雾视窗、建筑玻璃幕墙、雷达屏蔽等方面得到广泛应用[2]。但由于ITO导电玻璃脆性大、表面硬度高且具有一定的不均匀性，其在加工过程中会出现裂纹、剥落、分层等不同形式的损伤。
ITO导电玻璃因优异的性能和广阔的应用前景，一直吸引着学者的关注。为得到ITO薄膜的力学性能数据，HENGST等[3]研究了ITO薄膜微观结构对材料形态、杨氏模量和裂纹起始应变的影响，其中杨氏模量随温度上升而降低，而磁控溅射产生的内压力会导致裂纹起始应变随薄膜厚度的增大而增大。OH等[4]利用独立式拉伸试验测量了无基板的ITO薄膜的固有机械性能，并研究了退火温度对ITO薄膜晶体状态和机械性能的影响。WANG等[5]通过纳米压痕试验得到了ITO薄膜材料的硬度、杨氏模量、能量释放率和断裂韧性等力学性能数据，发现基底的塑性变形和平面残余应力易引起材料的局部断裂失效，并提出定制多层薄膜复合系统来改善材料的机械性能。
针对ITO薄膜复合材料的失效机理，JUNG等[6]对柔性衬底的ITO薄膜进行弯曲试验，分析了ITO薄膜的裂纹产生机理，得出薄膜与基底间的弹性失配是导致薄膜材料内聚破坏的关键因素。ZIAEI等[7]通过非线性有限元法结合位错密度晶体和亚弹性材料模型，解释了层状薄膜系统的通道开裂和界面分层等失效行为。TIAN等[8]根据热力学匹配性研究了薄膜机械性能、膜系应力积累、薄膜与基底之间的热应力、附着力匹配以及薄膜与基底之间的相对刚度等对薄膜系统失效的影响。
对于ITO导电玻璃的机械加工性能，QIU等[9]对ITO玻璃进行了划痕实验，得出薄膜的机械性能受内应力影响，增大内部压应力会提高ITO薄膜的硬度；高压应力下的薄膜以脆性开裂的失效模式损坏，而当内部应力水平相对较低时，薄膜呈现延性拉伸开裂形式的失效。LEE等[10]为提高ITO薄膜的表面质量，对比不同工艺参数的化学机械抛光，并比较了ITO薄膜抛光后的电学和光学性质，得出具有高去除率、低不均匀性、低电阻率和高透光率的最佳加工条件。CHEN等[11]利用飞秒激光在镀ITO薄膜的玻璃上制备周期表面结构，相较于直接在玻璃表面加工，所使用的激光能流密度只有先前的1/10，ITO薄膜的存在大大降低了激光加工的热效应。
ITO薄膜的结构及表面形貌对其光学和电学性能影响较大。本文在不同的参数下对ITO导电玻璃进行单颗磨粒切削仿真，同时与钠钙玻璃进行对比，研究磨粒切削过程中的ITO薄膜失效形式和材料去除机理，以获得高质量ITO导电玻璃表面的加工方法。
1. 单磨粒切削有限元仿真建模
1.1 切削模型的建立
利用磁控溅射法制备ITO导电玻璃，其薄膜层厚度为微米级别，远小于玻璃基底的厚度。为研究ITO薄膜与玻璃基底在磨削过程中的去除机理，本文选定1 000#粒度的微磨棒上的金刚石磨粒进行切削仿真。根据图1a中的磨粒微观结构，建立直径为2 μm的截角八面体磨粒模型。设定工件的尺寸为8.0 μm × 4.0 μm × 2.2 μm，其中薄膜层厚度为0.2 μm，基底的厚度为2 μm。此外，磨粒xoz面与工件XOZ面平行，磨粒沿x轴进行切削，整体有限元仿真模型如图1b所示。金刚石磨粒的密度为3 520 kg/m3，弹性模量为1 100 GPa，泊松比为0.17，在切削过程中变形可以忽略不计，所以在仿真中将其设置为刚体。
1.2 材料本构模型
ITO导电玻璃是一种薄膜复合材料，在生产工艺上，薄膜层与玻璃基底之间以磁控溅射的形式结合，层间的附着力由范德华力、静电力和化学吸附共同作用决定。ITO导电玻璃材料模型中需要分别对ITO薄膜层、基底和磁控结合区域进行定义，具体结构如图2所示。
玻璃基底的材料为钠钙玻璃，属于典型的脆性材料，为表征其在单颗磨粒切削过程中的力学行为，选用JH-2本构模型，基本表达式为：
$$ {\sigma ^{\text{*}}} = {\sigma _{\mathrm{i}}} - D\left( {{\sigma _{\mathrm{i}}} - {\sigma _{\mathrm{f}}}} \right) $$ (1) 式中：σ*为标准化等效应力；D为损伤因子；σi为标准化完整等效应力；σf为标准化断裂等效应力。
当材料完整（D=0）时，等效应力公式为：
$$ {\sigma _{\mathrm{i}}} = A{\left( {{P^*} + {T^*}} \right)^N}\left[ {1 + C \cdot \ln {{\dot \varepsilon }^{\text{*}}}} \right] $$ (2) 当材料断裂（D=1）时，等效应力公式为：
$$ {\sigma _{\mathrm{f}}} = B{\left( {{P^*}} \right)^M}\left[ {1 + C \cdot \ln {{\dot \varepsilon }^{\text{*}}}} \right] $$ (3) 式（2）~（3）中：A、B、C、M、N为材料强度参数；P*为标准化抗压强度；T*为标准化抗拉强度；$ {\dot{\varepsilon }}^{*} $为应变率。
材料模型的状态方程为：
$$ P = {K_1}\mu + {K_2}{\mu ^2} + {K_3}{\mu ^3} $$ (4) 式中：P为静水压力；K1、K2、K3为材料常数；μ为体积应变。玻璃基底的JH-2本构参数如表1所示[12]。
表 1 玻璃基底JH-2模型参数Table 1. JH-2 model parameters for glass substrate参数 取值 参数 取值 密度ρ/ (kg·m−3) 2 530 强
度
常
量A 0.71 剪切模量G/ MPa 2 690 B 0.178 损伤
常量D1 0.043 C 0.018 33 D2 0.85 M 1 FS 1.0 N 0.61 状态
方程K1 43.2 T/ MPa 27.8 K2 −67.2 HEL/ MPa 5 950 K3 153.2 PHEL/ MPa 2 920 BATE 1 SFmax/ MPa 0.5 EPSO/ s−1 0.001 Brittle Cracking是模拟材料脆性开裂的模型，常被用于颗粒增强复合材料去除机理的研究。ITO薄膜层采用Brittle Cracking模型，以表现其脆性失效形式。当ITO薄膜所受的最大正应力大于其抗拉强度时，薄膜单元开始断裂，随后的开裂演化位移为：
$$ {u_{\mathrm{n}}} = \frac{{2G_{\mathrm{f}}^{\rm I}}}{{{\sigma _{\mathrm{t}}}}} $$ (5) 式中：$ {{G}}_{\text{f}}^{\text{I}} $为ITO薄膜的I型断裂能；σt为材料的抗拉强度。
在ITO薄膜层开裂阶段，剪切模量为：
$$ {G_c} = \rho ({{e}}_{{\mathrm{nn}}}^{{\mathrm{ck}}})G $$ (6) $$ \rho ({{e}}_{{\mathrm{nn}}}^{{\mathrm{ck}}}) = {\left(1 - \frac{{{{e}}_{{\mathrm{nn}}}^{{\mathrm{ck}}}}}{{{{e}}_{\max }^{{\mathrm{ck}}}}}\right)^p} $$ (7) 式中：G为薄膜开裂前的剪切模量；$\rho {\text{(}{e}}_{\text{nn}}^{\text{ck}}\text{)} $为剪切保留因子；$ {{e}}_{\text{nn}}^{\text{ck}} $为裂纹张开应变；$ {{e}}_{\text{max}}^{\text{ck}} $与p为材料参数。
表 2 ITO薄膜的材料属性Table 2. Material properties of ITO films参数 数值 密度ρ/ (kg·m−3) 6 800 弹性模量E/ GPa 116 泊松比 0.35 抗拉强度$ {\text{σ}}_{\text{t}} $/ MPa 293 断裂能$ {\text{G}}_{\text{f}}^{\text{I}} $/ (J·m−2) 36.3 在研究复合材料的界面损伤中，常用内聚力模型模拟层间失效形式[14]。本文通过在ITO薄膜与玻璃基底之间的磁控溅射结合区域建立内聚力接触模型，表征磨粒切削过中材料的分层等力学行为，其中内聚力模型如图3所示。
在损伤起始阶段，张力-位移为线弹性关系，内聚力模型关系表达式为：
$$ \tau = K\delta $$ (8) 式中：τ为内聚区域所受张力；δ为分离位移；K为内聚区域刚度。
$$ K = \frac{E}{{{H_{{\text{eff}}}}}} $$ (9) 式中：E为内聚区域模量；Heff为内聚区域实际厚度。
根据二次应力准则，当应力达到初始损伤准则时，损伤演化阶段开始。当能量释放率达到临界值时，损伤演化阶段结束，其中临界断裂能在数值上等于张力位移曲线所围成面积：
$$ {G_{\text{c}}} = \frac{1}{2} \cdot {\delta _{\mathrm{f}}} \cdot {\tau _{\max }} $$ (10) 式中：Gc为临界断裂能；δf为最大张开量位移；τmax为损伤起始应力。
2. 仿真结果与分析
2.1 材料去除机理
脆性材料的主要去除方式有脆性断裂去除、粉末去除和延性去除。脆性断裂去除是由空隙和裂纹的形成、扩展、剥落和碎裂导致的，这种方式通常会对材料的表面或亚表面造成损伤；粉末去除涉及晶界和晶格间的微破裂碎，晶粒破碎成更细小的颗粒，形成粉末状碎屑；延性去除是在磨粒的耕犁下形成塑性切屑，且切屑断裂时不会使裂纹扩散至已加工工件的亚表面[15-17]。
薄膜复合材料的失效主要涉及张力作用下微裂纹的扩展。目前，内聚断裂和界面分层被认为是薄膜材料的主要失效模式[6]。内聚断裂是脆性薄膜在张力作用下的开裂，常见形式是通道断裂。界面分层是由于薄膜与基材间的黏附性差而导致的屈曲分层。与玻璃基底相比，附着其上的ITO薄膜具有较大的杨氏模量。磨粒切削时，玻璃基底和ITO薄膜间存在的弹性失配，会导致基底出现环形裂纹，薄膜出现分层裂纹[18]。同时，由于薄膜层与基底的损伤强度不同，在磨粒的作用下，基底会提前崩碎，而薄膜层会因衬底损坏而产生应力集中，进一步形成脆性开裂。
2.2 切削形貌分析
在ITO导电玻璃的单颗磨粒切削仿真中，切削深度为0.4 μm、切削速度为2 500 mm/s的单颗磨粒切削ITO导电玻璃的应力云图如图4所示。图4a为在2.3 μs时刻的磨粒与工件的相对位置，此时磨粒经过一段时间的切削，已实现材料的稳定去除。由图4a可知，磨粒在工件表面留下的切痕形貌主要由切入工件的磨粒形状决定。图4b为隐藏磨粒后ITO导电玻璃表面形貌。在切削过程中，应力主要集中于工件与磨粒的前端接触区域，当ITO薄膜达到损伤强度时，薄膜单元失效移除，脆性薄膜材料的晶粒碎裂成更小的颗粒，以粉末的形式去除。此外，在切痕边缘存在一定的残余应力，这是薄膜层与玻璃基底之间的弹性失配导致的。
图4c为ITO薄膜层，此刻切痕边缘存在大量的“毛刺”，这是由于切削时，切痕边缘的ITO薄膜单元未能达到损伤标准，但衬底的玻璃单元早已提前损坏，在磨粒的挤压下薄膜边缘产生应力集中，导致切削过程中的脆性断裂去除，所以切痕形貌较为粗糙。图4d为玻璃基底，此时薄层部分应力传递至基底，同时由于微尺度下的磨粒切削，其尖端引起玻璃塑性变形，导致玻璃基底在磨粒尖端的前方形成1个环形的应力集中区域，进而导致玻璃单元在未与磨粒接触的情况下，提前达到损伤准则，出现材料加工过程中的亚表面损伤。
2.3 切削阶段分析
磨粒切入阶段的应力云图如图5所示。由图5a可知，磨粒与ITO薄膜层开始接触时，产生的应力呈波纹状扩散，磨粒棱角首先与ITO薄膜单元接触，使其局部应力增大，当应力达到材料的损伤准则时，薄膜单元碎裂破坏。随着磨粒的进一步切入，应力逐渐向工件内部传递。由图5b可知，在ITO薄膜单元的变形与磨粒的挤压共同作用下，薄膜底部的玻璃基底出现局部变形，同时在磨粒切入点的边缘处产生应力集中，此时层间内聚力区域达到损伤起始标准，ITO薄膜层与玻璃基底之间出现分层现象。由图5c可知，在磨粒作用下，薄膜层的玻璃衬底出现塑性流动，因为玻璃基底的损伤强度小于ITO薄膜层的，随着应力的增大，玻璃基底率先被压溃，随后薄膜单元在磨粒的挤压中逐渐断裂。由图5d可知，随着磨粒尖端处切入工件，材料进入稳定去除阶段，磨粒前方薄膜材料单元受磨粒挤压直接破碎，磨粒侧方单元因应力集中而脆性断裂去除，同时底部的玻璃在磨粒作用下形成延性去除。
磨粒切出阶段的应力云图如图6所示。由图6a可知，随着磨粒达到工件边缘，在磨削力的作用下，层间内聚接触模型达到失效准则，薄膜与基底逐渐分层。与磨粒刃部接触的薄膜单元逐渐开裂，使薄膜层上出现裂纹。由图6b可知，在磨粒切出过程中，薄膜衬底的玻璃单元变形过大提前损坏，出现层间裂纹。磨粒前方两侧的薄膜受到斜向下方的作用力，薄膜脆性开裂形成通道裂纹。由图6c可知，在磨粒的作用下，薄膜层上的裂纹逐渐贯通，形成薄膜层内和层间的界面间断裂，片状薄膜切屑逐渐被剥离，后续阶段磨粒的切削力显著降低。由图6d可知，随着磨粒的切出，片状薄膜切屑从基底分离，在磨粒的挤压下，工件边缘的玻璃基底出现损伤。
2.4 切削力分析
当切削深度为0.4 μm、切削速度为2 500 mm/s时，单磨粒切削力随时间变化的关系如图7所示。由图7可知，在磨粒切入阶段，随着磨粒切入工件体积的增大，切削力逐渐增大；当磨粒完全切入工件时，切削力的波动稳定在一定的范围内；最后随着磨粒的切出，切削力也相应降低。
磨粒切入时首先接触ITO薄膜层，而薄膜层的硬度高、弹性模量大、损伤强度大，所以切削力在切入点波动明显。在磨粒切出阶段，切削力在某一时刻显著降低，这是由于磨粒切出时出现了薄膜大片切屑的剥离现象，导致后续切削主要作用于玻璃基底，切削力在较小的波动下逐渐降低。此外，磨粒在X方向与Y方向上的切削力曲线有一定程度的重合，这是因为材料的脆性断裂特性使2个方向上的切削力波动频率一致，同时磨粒的形状均匀导致输出参考点的X、Y方向的作用力大小相近。在Z方向上，磨粒切削过程中两侧受力相互抵消，使得Z向的切削力始终在0附近波动。
不同切削参数下，磨粒切削ITO导电玻璃的切向力如图8所示。由图8可知，磨粒切向力与切削速度、切削深度均呈正相关，且随着切削速度的增加，切向力受切削深度的影响加剧。此外，当切削深度<0.2 μm时，切向力随切削速度变化较小，这是由于材料的薄膜层厚度为0.2 μm。当切削深度低于薄膜层厚度时，磨粒主要去除薄膜层单元。当切削深度高于薄膜层厚度时，切向力受薄膜、基底和内聚力模型的共同影响，对切削速度变化更为敏感。
钠钙玻璃是ITO导电玻璃的基底材料，在切削深度为0.4 μm、切削速度为2 500 mm/s的条件下分别对ITO导电玻璃和钠钙玻璃进行切削，得到切向力随切削时间变化的曲线如图9所示。由图9可知，ITO导电玻璃在整个切削过程中的切削力数值更大且波动更剧烈，这是由于ITO薄膜的杨氏模量大、硬度高且材料强度高。
当切削速度为2 000 mm/s时，磨粒切削2种材料产生的切向力随切削深度变化的情况如图10a所示。由图10a可知，切向力随切削深度的增大而增大，其中切削ITO导电玻璃所需的力更大，受切削深度影响更大。此外，磨粒的形状导致后续切入的体积变化减缓，切向力随切削深度的变化变缓。ITO薄膜的密度、硬度和杨氏模量等材料属性都高于钠钙玻璃的，当切削深度接近薄膜厚度时，ITO薄膜对磨粒切削影响显著。当切削深度为0.4 μm时，磨粒切削2种材料产生的切向力随切削速度变化的情况如图10b所示。随着切削速度的增加，2种材料的切向力逐渐增大，但切削ITO导电玻璃产生的切向力的变化速率高于钠钙玻璃的。
图 10 切向力随切削参数变化曲线Figure 10. Curve of tangential force in different cutting parameters2.5 残余应力分析
ITO薄膜层与玻璃基底的弹性失配会导致切削过程中产生一定的残余应力，这种应力的存在容易引起裂纹的扩展，使薄膜系统出现分层、开裂等失效形式，进而影响ITO导电玻璃的材料性能。理想状态下，ITO导电玻璃经退火后完全去除内应力。在切削深度为0.4 μm、切削速度为2 500 mm/s的单颗磨粒切削条件下，划痕边缘沿切削路径分布的等效残余应力分布如图11所示。
对比ITO薄膜层与玻璃基底上的残余应力可以得出，ITO薄膜层上的残余应力大于玻璃基底的内应力，且薄膜层的残余应力曲线波动更为剧烈，玻璃基底的残余应力曲线则更为平缓，这是因为薄膜层受本身材料特征强度和基底的刚度约束，抑制薄膜上裂纹的扩展，使残余应力难以释放。同时，残余应力曲线与加工后工件表面形貌轮廓也有一定程度的相似。由此可见，ITO导电玻璃在磨粒切削后产生的层间内应力失配现象，是引起薄膜系统失效、影响材料性能的重要原因。
在切削速度为2 500 mm/s的条件下，残余应力随切削深度变化的曲线如图12a所示。其中薄膜层上的残余应力随切削深度的增大而增大，玻璃基底上的残余应力随切削深度的变化较小，这是由于玻璃的脆性材料特性，ITO薄膜内部应力易于通过变形与裂纹释放。
图 12 残余应力随切削参数变化曲线Figure 12. Curve of residual stress in different cutting parameters在切削深度为0.4 μm的条件下，残余应力随切削速度变化的曲线如图12b所示。玻璃基底上的残余应力同样随切削速度变化较小，ITO薄膜上的残余应力随着切削速度的增加呈现先降低后上升的趋势，最低点出现在切削速度为1 500 mm/s时。这是由于当磨粒的切削速度较低时，工件承受压力负载时间较长，材料在切削过程中累积的应变在短时间内未能得到充分释放，所以残余应力处在较高的水平。当切削速度超过1 500 mm/s时，速度提升使得切削产生的能量增大，导致工件内部应力增大。当工件局部内应力达到临界值时，材料会通过微小变形或裂纹而释放能量，所以ITO薄膜层残余应力随切削速度的增加整体呈现先降低后上升最后趋于平缓的趋势。
3. 结论
基于ITO导电玻璃的微观结构，建立了ITO导电玻璃的材料模型，采用JH-2力学本构作为玻璃基底的材料模型，采用Brittle Cracking模型作为ITO薄膜的材料模型，利用Cohesive Behavior接触模型模拟层间结合形式，得出以下结论。
（1）ITO导电玻璃在磨粒切入和切出过程中会出现分层和通道开裂等失效形式。当达到稳定去除阶段时，磨粒前方薄膜单元粉碎去除，磨粒底部的玻璃单元在层间内聚力的作用下提前失效，切痕边缘的薄膜由于衬底损坏而产生应力集中，受磨粒挤压而脆性断裂去除。
（2）ITO导电玻璃的脆性材料特性，导致切削力在整个切削过程中波动剧烈。当磨粒开始切入时，切削力逐渐增大；当磨粒完全切入时，切削力的波动稳定在一定范围内；当磨粒切出时，切削力又逐渐增小。
（3）对比不同切削参数下的切向力，得出切向力与切削速度和切削深度呈正相关。随着切削速度的增加，切向力受切削深度的影响加剧。当切削深度大于薄膜层厚度时，切向力受薄膜、基底和内聚力接触的共同影响，对切削速度的变化更为敏感。
（4）与钠钙玻璃相比，磨粒切削ITO导电玻璃所需的切削力更大，且受切削参数的影响更大。当磨粒切削深度接近于薄膜厚度时，ITO薄膜的存在显著影响玻璃的切削性能。
（5）ITO薄膜层受本身材料特征强度和基底的刚度约束，抑制了薄膜上的裂纹扩展，因此ITO薄膜上的残余应力相较于玻璃基底更大，且随切削路径的波动更剧烈。ITO薄膜上的残余应力随切削深度的增加而增大，随切削速度的增加呈现先降低后上升的趋势，最低点出现在切削速度为1 500 mm/s时。
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图 10 切向力随切削参数变化曲线
Figure 10. Curve of tangential force in different cutting parameters
图 12 残余应力随切削参数变化曲线
Figure 12. Curve of residual stress in different cutting parameters
表 1 玻璃基底JH-2模型参数
Table 1. JH-2 model parameters for glass substrate
参数 取值 参数 取值 密度ρ/ (kg·m−3) 2 530 强
度
常
量A 0.71 剪切模量G/ MPa 2 690 B 0.178 损伤
常量D1 0.043 C 0.018 33 D2 0.85 M 1 FS 1.0 N 0.61 状态
方程K1 43.2 T/ MPa 27.8 K2 −67.2 HEL/ MPa 5 950 K3 153.2 PHEL/ MPa 2 920 BATE 1 SFmax/ MPa 0.5 EPSO/ s−1 0.001 
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表 2 ITO薄膜的材料属性
Table 2. Material properties of ITO films
参数 数值 密度ρ/ (kg·m−3) 6 800 弹性模量E/ GPa 116 泊松比 0.35 抗拉强度$ {\text{σ}}_{\text{t}} $/ MPa 293 断裂能$ {\text{G}}_{\text{f}}^{\text{I}} $/ (J·m−2) 36.3
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