The failure of ceramic materials is governed by the fracture toughness K_Ic and in case of a material with a rising crack resistance by the so-called R-curve. In this report the fracture mechanical properties of commercial PZT-ceramics are determined. Controlled fracture tests with single-edge-notched bending bars were performed in an extremely rigid loading device. The fracture toughness was determined from the maximum load and the R-curve was evaluated via the compliance method. Indirect results of K_Ic using the Indentation Strength (IS) method are reported.

As practical applications of the fracture mechanics data the influence of the R-curve on strength and on lifetimes in static bending tests is dicussed.

Kurzfassung:

Das Versagen von Keramiken wird durch die Rißzähigkeit K_Ic und im Falle eines Materials mit ansteigendem Rißwiderstand durch die R-Kurve bestimmt. Im vorliegenden Bericht werden die bruchmechanischen Eigenschaften von kommerziellen PZT-Keramiken bestimmt. An einseitig gekerbten Biegestäben werden mit einer extrem steifen Apparatur kontrollierte Bruchversuche durchgeführt und die Rißzähigkeit aus dem Kraftmaximum und die R-Kurve über die Compliance-Methode bestimmt. Indirekte Messungen der Rißzähigkeit erfolgen mit der "Indentation Strength" Methode.

Als praktische Anwendung der erhaltenen Ergebnisse wird der Einfluß der R-Kurve auf die Festigkeit und die Lebensdauer in statischen Versuchen diskutiert.