Читать реферат по сопромату: "Исследование метода акустической эмиссии для определения прочности конструкционных керамических мате..." Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

- исследования на механическую прочность;

- исследования на термостойкость.

Временные исследования проводились с периодичностью десять дней. В качестве возмущающей нагрузки был использован удар стального шарика. В результате исследований замечено, что для более прочных изделий на­блюдается более высокий суммарный счет АЭ.

Аналогичный результат был получен и в исследованиях на механическую прочность, в ходе которых образцы подвергались одноосновному сжатию по наиболее длинному геометрическому размеру до давления 12 МПа и воздействию ударом стального шарика.

Исследования термостойкости керамики производились методом термоциклирования и показали, что для более прочных изделий наблюдается волнообразное снижение скорости счета АЭ с увеличением числа термоциклов. В случае менее прочных образцов скорость счета А2 возрастает при тех же условиях, что, видимо, связано с ростом процессов трещинообразования.

После разрушения керамические образцы исследовались с помощью оп­тического и растрового электронного микроскопов. Наиболее тщательно изучалась область разрушения, при атом ставилась задача определить наиболее вероятное положение дефекта, являющегося причиной начала раз­рушения.

Было обнаружено, что образовавшиеся разломы связаны с дефектами, которые при просмотре под оптическим микроскопом представлялись корич­невыми пятнышками размером до 0,5 мм. Приисследовании на растровом электронном микроскопе выявлено, что дефекты представляют собой скоп­ление крупных кристаллов, создавших вокруг себя зону напряжений (рис. 2), расположенных разупорядоченно: все скопление выглядит в виде цветка со множеством лепестков, растущих от одного центра – «розочки».

Рис. 2.дефект поверхности керамики (РЭМ 200-301,х270) Каждый отдельный кристалл представляет собой гексагональную призму высотой около 50 мкм и длиной грани около 150 мкм. Сами "розочки" встречаются вблизи внутренней или внешней поверхности изделия. Нежно предположить, что возникновение дефектов связано с включенном железа. В работах, проведенных другими исследователями (3),, было замечено, что такие же дефекты обусловлены обилием в них железа. Загрязнение может быть связано с технологическим процессом, в ходе которого мел­кие частицы железа попадают в сырье при перемешивании, при формовке или по другим причинам.

В ходе исследований возникло предположение о возможной неравномер­ности распределения натрия по толщине образца. Кристаллическая решет­ка исследуемой керамики построена из ионов нескольких видов, тогда как другие ионы статистически распределены по большому числу мест и образуют подобие "ионной жидкости". Установлено, что некоторые осо­бенности керамики связаны с наличием такой "ионной жидкости", образо­ванной ионами натрия. Мы пытались подучить информацию о распределении натрия каким-либо косвенным методом. При слабом ионном травлении по­верхности керамики наблюдалось выделение вещества, дающего при гидра­тации щелочную реакцию (NaOH). Распределение выделившегося вещества связано с распре делением микротрещин на поверхности керамики.

Интересно, что выделение натрия в менее выраженном виде было заме­чено ранее при облучении таких материалов пучками электронов с энер­гией до 200 кэВ [4].

Похожие работы