Как проверить выносливость керамики перелома?
2023-07-03
В процессе промышленного применения рефрактерных материалов, чтобы продлить срок службы рефрактерных материалов и избежать повреждения во время использования, их способность противостоять тепловому шоку является основным результатом, на которое люди должны обратить внимание. Керамический материал глинозема поврежден сильным тепловым шоком. Суть заключается в том, что напряжение теплового шока, вызванное тяжелым тепловым шоком, действует на макроскопические дефекты и трещины внутри материала, в результате чего трещины расширяются, а затем материал разбивается. Для рефрактерных материалов текущие методы тестирования на вязкость перелома включают в себя метод одностороннего зарезанного луча и метод расщепления клина. 1. Метод одностороннего зарезанного луча
Метод с надрезанными на одной крае (луча с зарезанными на одном краю, также известный как метод SENB), представляет собой циркониевый керамический блок, открывая небольшой разрез в середине длинного цилиндрического образца с прямоугольным поперечным сечением в качестве заданного трещины. Соотношение должно составлять от 1/2,5 до 1/2, а образец загружается до перелома. Внешний вид образца показан на рисунке 1, и существуют определенные требования к размеру: очень сложно сформировать идеальную первичную трещину на рефрактерном образце. Обычно искусственные разрезы с определенным радиусом готовы к замене. Искусственный разрез имеет радиус кривизны, намного больше, чем у естественной трещины, что приведет к снижению степени концентрации напряжения, а измеренное значение прочности перелома будет большим и будет увеличиваться с увеличением ширины разреза. Это называется «эффект пассивации Notch».
2. Разделение клина
Метод расщепления клина был запатентован и опубликован Tschegg в 1986 году. С тех пор исследователи по всему миру применили экспериментальный метод ко многим областям, таким как бетон, древесина и рефрактерные материалы. Для эксперимента по методу расщепления клина необходимо подготовить испытательный блок куба с зарезервированным швом. Испытательный образец и приспособление показаны на рисунке 1-4. После того, как приспособление зажимается на тестовом блоке керамического стержня глинозема, вертикальное направление давления, зажимы и ролики преобразуют вертикальную нагрузку клинообразного индентера на испытательном блоке в горизонтальную нагрузку, чтобы удержать испытательный кусок.
Соотношение между силой в вертикальном направлении (PV) и силой в горизонтальном направлении (pH) эксперимента по расщеплению клина, загруженного на образец, выглядит следующим образом:
В формуле PV-сила в вертикальном направлении, загруженном на клинообразной инденсере, n;
PH-сила прокладки передачи силы на горизонтальном направлении образца, n;
α-угол кончика инденса в форме клина, °.
Согласно взаимосвязи между собранной нагрузкой и смещением расщепления расщепления, энергия перелома и вязкость перелома образца можно рассчитать при расщеплении, так что можно описать поведение перелома образца.
Используя метод расщепления клина для измерения поведения перелома отдельного образца, он может быть непосредственно отличать в определенной форме, и после обезживания и стрельбы не требуется никакой дополнительной обработки, и подготовка удобна. Повреждение образца нелегко произойти при тестовой обработке. Поскольку нагрузка применяется к образцу через угловой клиновый инденщик и приспособление, которое преобразует вертикальную нагрузку в растягивающее напряжение на образце, тест может быть проведен с использованием простой вертикально нагруженной тестирования. Кроме того, горизонтальная нагрузка, преобразованная в виде клинообразного индентера, больше, чем вертикальная нагрузка, так что фактическая нагрузка на образец также может быть измерена с использованием тестирования с более низким давлением, что снижает требования к производительности тестирования машина. Операция проста, а устройство экономично.
Когда энергия разрушения материала измеряется методом расщепления клина, можно гарантировать стабильное распространение трещин в образце, поэтому метод расщепления клина подходит для определения энергии перелома рефрактерного материала. Harmuth et al. Университета Леобена в Австрии применил метод расщепления клина к обнаружению вязкости переломов рефрактерных материалов и разработал экспериментальную работу и методы обработки данных с помощью различных экспериментов.
Поделиться с:
