固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种具有环境友好,能源转换率高等特点的新型能源使用方式。而在现阶段对固体氧化物燃料电池的使用上,SOFC电解质材料作为一种超薄脆性陶瓷材料极易出现弯曲破裂等现象,对SOFC使用寿命与整体性能具有非常不利的影响。目前,工程中SOFC电解质材料的研究大部分都是关于其电学性能,缺乏对新兴材料的力学性能和破坏机理的考虑,对于其微观晶体结构破坏机理的研究更是鲜少见有报导。本文通过实验制备SOFC电解质材料盘样品,测定其力学性能,并通过有限元模拟其微观晶体结构的断裂方式,系统地研究了材料的力学性能与其断裂机理。本文选用了掺杂了20%Sm3+的Ce O2基电解质材料Ce0.80Sm0.2 O2-δ(CSO)作为研究对象,通过掺杂过渡金属Cu2+并通过掺杂过渡金属Cu2+合成Ce0.79Cu0.01Sm0.2O2-δ(CSCO)。使用PVA辅助燃烧法制备两种材料的盘样品,并通过相对密度研究,SEM分析与双轴弯曲实验,并对比掺杂前后其烧结致密性特点与力学性能。通过参考实际电解质材料的微观组织结构,使用Voronoi网格法建立表征SOFC电解质材料的微观晶体结构模型,使用粘结单元法作为模拟微观组织结构断裂的有限元模拟的方法。通过微观晶体模型各组分本构关系调整微观晶体结构各组分参数,模拟在晶界强化理论下的微观晶体结构的断裂方式。同时在此模型上,通过在微观晶体结构中插入气孔,研究在气孔的存在对于微观晶体结构断裂方式的影响。通过与实验结果进行对比给出了微观晶体结构断裂韧度主要由晶界与晶体内部的材料性质控制的证据。