セラミックの骨折の靭性をテストする方法は？
2023-07-03
難治性材料の産業用適用の過程で、耐火物の耐用年数を延長し、使用中の損傷を避けるために、熱衝撃に耐える能力は、人々が注意を払うべき主要な性能です。アルミナセラミック材料は、重度の熱ショックによって損傷しています。本質は、重度の熱衝撃によって引き起こされる熱ショック応力が、材料内の巨視的な欠陥と亀裂に作用し、亀裂が膨張し、材料が壊れることです。難治性材料の場合、骨折の靭性の現在のテスト方法には、一方的なノッチビーム法とウェッジ分割法が含まれます。 1.一方的なNotched Beamメソッド
シングルエッジノッチビームメソッド（SENBメソッドとも呼ばれるシングルエッジノッチビーム）は、ジルコニアセラミックブロックが、プリセット亀裂として長方形の断面を備えた長い円筒形のサンプルの中央に小さな切開を開くことです。比率は1/2.5から1/2の間でなければならず、標本は破壊までロードされます。サンプルの外観を図1に示し、サイズには特定の要件があります。難治性サンプルの理想的な一次亀裂をプレハブにすることは非常に困難です。通常、特定の半径を持つ人工切開は、サンプルに置き換えられて置き換えられます。人工切開は、自然亀裂の湾曲の半径よりもはるかに大きく、応力濃度の程度の減少を引き起こし、測定された破壊靭性値は大きくなり、切開幅の増加とともに増加します。これは「Notch Panscivation Effect」と呼ばれます。
2.ウェッジ分割
ウェッジ分割法は、1986年にTscheggによって特許を取得し、公開されました。それ以来、世界中の研究者は、コンクリート、木材、耐火物などの多くの分野に実験方法を適用してきました。ウェッジ分割方法実験の場合、予約された縫い目を備えたキューブテストブロックを準備する必要があります。テストサンプルとフィクスチャを図1-4に示します。フィクスチャをアルミナセラミックバーテストブロックに固定した後、圧力の垂直方向、クランプ、ローラーがテストブロック上のウェッジ型インデンターの垂直荷重を水平荷重に変換して、テストピースを分解します。
サンプルにロードされたウェッジ分割実験の垂直方向（PV）の力と水平方向（pH）の力との関係は、次のとおりです。
フォーミュラでは、PV-ウェッジ型のインデンテーターnに装填された垂直方向の力。
pH-サンプルの水平方向にある力透過ガスケットの力、n。
α--ウェッジ型インデンテターチップの角度、°。
収集された荷重と分割開口変位との関係によれば、サンプルの破壊エネルギーと骨折の靭性は、サンプルの破壊挙動を記述できるようにすることで計算できます。
ウェッジ分割法を使用して鋳造可能なサンプルの破壊挙動を測定すると、特定の金型に直接鋳造でき、デルボルディングと発射後に追加の処理は必要ありません。準備は便利です。サンプルの損傷は、テスト処理中に発生するのは簡単ではありません。荷重は、垂直荷重を試料の引張応力に変換する角度のあるウェッジ型のインデンターとフィクスチャを介して試験片に適用されるため、テストは、単純な垂直荷重試験機を使用して実行できます。さらに、ウェッジ型インデントによって変換された水平荷重は垂直荷重よりも大きいため、サンプルの実際の負荷は、より低い圧力のあるテスト機を使用して測定することもできます。機械。操作はシンプルで、デバイスは経済的です。
材料の破壊エネルギーがウェッジ分割法によって測定されると、サンプルの安定した亀裂伝播が保証されるため、ウェッジ分割法は耐衝撃材の破壊エネルギーの決定に適しています。 Harmuth et al。オーストリアのレーベン大学は、耐火物の骨折の靭性の検出にウェッジ分割法を適用し、さまざまな実験を通じて実験的な操作性とデータ処理方法を開発しました。
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