도자기의 골절 강인성을 테스트하는 방법은 무엇입니까?
2023-07-03
불응 성 물질의 산업 적용 과정에서, 내화 재료의 서비스 수명을 연장하고 사용 중에 손상을 피하기 위해 열 충격을 견딜 수있는 능력은 사람들이주의를 기울여야하는 주요 성능입니다. 알루미나 세라믹 물질은 심한 열 충격으로 인해 손상됩니다. 본질은 심각한 열 충격으로 인한 열 충격 응력이 거시적 결함에 작용하고 재료 내부의 균열에 작용하여 균열이 팽창 한 다음 재료가 파손된다는 것입니다. 불응 성 물질의 경우, 파단 인성에 대한 현재 테스트 방법에는 일방적 인 노가 노동 빔 방법 및 쐐기 분할 방법이 포함됩니다. 1. 일방적 인 노치 빔 방법
단일 모서리 노치 빔 방법 (SENB 방법으로도 알려진 단일 가장자리 노치 빔)은 지르코니아 세라믹 블록이 사전 설정 균열로 직사각형 단면을 갖는 긴 원통형 샘플의 중간에 작은 절개를 열는 것입니다. 비율은 1/2.5와 1/2 사이 여야하며 시편은 골절 될 때까지로드됩니다. 샘플의 모양은 그림 1에 나와 있으며 크기에 대한 특정 요구 사항이 있습니다. 불응 성 샘플에서 이상적인 1 차 균열을 조립하는 것은 매우 어렵습니다. 일반적으로, 특정 반경을 가진 인공 절개는 샘플에 조립식으로 교체됩니다. 인공 절개는 자연 균열보다 훨씬 큰 곡률 반경을 가지며, 이는 응력 농도의 정도를 감소시키고 측정 된 골절 인성 값이 커지고 절개 폭이 증가함에 따라 증가합니다. 이것을 "노치 패시베이션 효과"라고합니다.
2. 쐐기 분할
웨지 분할 방법은 1986 년 Tschegg에 의해 특허를 받고 출판되었습니다. 그 이후로 전 세계의 연구원들은 실험 방법을 콘크리트, 목재 및 내화성 재료와 같은 많은 분야에 적용했습니다. 웨지 분할 방법 실험의 경우 예약 된 이음새가있는 큐브 테스트 블록을 준비해야합니다. 테스트 샘플과 고정물은 그림 1-4에 나와 있습니다. 고정물이 알루미나 세라믹 막대 테스트 블록에 고정 된 후, 압력, 클램프 및 롤러의 수직 방향은 테스트 블록의 쐐기 모양의 인덴터의 수직 하중을 수평 하중으로 변환하여 테스트 조각을 차별화합니다.
수직 방향 (PV)의 힘과 샘플에로드 된 쐐기 분할 실험의 수평 방향 (pH)의 힘 사이의 관계는 다음과 같습니다.
공식에서, pv- 쐐기 모양의 들여 쓰기에 로딩 된 수직 방향의 힘, n;
pH- 샘플의 수평 방향에 대한 힘 전달 개스킷의 힘, n;
α-- 쐐기 모양의 인테이너 팁의 각도, °.
수집 된 하중과 분할 개구부 변위 사이의 관계에 따르면, 샘플의 골절 에너지 및 파괴 인성은 분할 될 때 계산 될 수 있으므로 샘플의 파괴 거동이 설명 될 수있다.
웨지 분할 방법을 사용하여 캐스트 가능한 샘플의 골절 거동을 측정하면 특정 곰팡이에 직접 캐스트 될 수 있으며, 탈취 및 발사 후에 추가 처리가 필요하지 않으며 준비가 편리합니다. 테스트 처리 중에 샘플의 손상은 쉽게 발생하지 않습니다. 하중은 각진 쐐기 모양의 인테이너와 고정물을 통해 시편에 적용되므로 수직 하중을 시편의 인장 응력으로 변환하기 때문에 간단한 수직로드 된 테스트 기계를 사용하여 테스트를 수행 할 수 있습니다. 또한 쐐기 모양의 인테이너로 변환 된 수평 부하는 수직 하중보다 크기 때문에 샘플의 실제 부하는 더 낮은 압력으로 테스트 머신을 사용하여 측정 할 수있어 테스트의 성능 요구 사항을 줄입니다. 기계. 작동은 간단하고 장치는 경제적입니다.
재료의 골절 에너지가 쐐기 분할 방법에 의해 측정 될 때, 샘플의 안정적인 균열 전파가 보장 될 수 있으므로 쐐기 분할 방법은 내화 재료의 파괴 에너지를 결정하는 데 적합합니다. Harmuth et al. 오스트리아의 레오벤 대학교 (Leoben University)는 쐐기 분할 방법을 내화성 재료의 골절 인성 감지에 적용하고 다양한 실험을 통해 실험적 작동성 및 데이터 처리 방법을 개발했습니다.
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