Teknisk info

Skørheden ved teknisk keramik

Skørhed er en anden væsentlig egenskab, der skal overvejes, når man vurderer ydeevnen af ​​keramiske materialer, og det er en hyppig dødelig fejl ved keramiske materialer. Det synlige udtryk for keramisk skørhed er: under ydre tryk er bruddet uventet og brister ud. Den indirekte ydelse er som følger: svag modstand mod mekanisk belastning og hurtige temperatursvingninger.


Keramisk skørhed påvirkes primært af typen af ​​kemisk binding og krystalstruktur. Keramik mangler et uafhængigt glidesystem. Når først et materiale er blevet belastet, er det svært at frigøre spændingen via plastisk deformation frembragt af slip. Skørhed er forårsaget af tilstedeværelsen af ​​mikro-revner, som er tilbøjelige til høj stresskoncentration, og efterfølgende spredes og knuses mikro-revner. Det følgende er karakteristika introduktion af skørheden i keramiske materialer.


1. Kovalente bindingsegenskaber

Der er adskillige huller mellem atomerne, der udgør de kemiske bindinger i keramiske materialer, hvilket gør det sværere at fremkalde forskydning. Den kovalente binding har retningsbestemmelse, hvilket komplicerer krystalstrukturen, og den har en større kapacitet til at modstå deformation og hindre unik mobilitet.


2. Mikrostrukturegenskaber

Keramiske materialer er polykrystallinske og har en flerfaset struktur. Dens korngrænser forhindrer forskydning, og samlet forskydning vil resultere i udvikling af brud. Ud over tilstedeværelsen af ​​punkt-, linje- og overfladefejl i den virkelige krystalstruktur er der også mikroskopiske og sub-mikroskopiske brud, og strukturel inhomogenitet er uundgåelig. Endvidere kan mikrostrukturegenskaber såsom korngrænser, porer, krystalfaser, tofasede inklusioner og brud alle bidrage til skørheden af ​​keramiske materialer.


3. Ingen plastisk deformationskarakteristika

De fleste keramiske materialer udviser ringe eller kun mindre plastisk deformation under anvendelse af ekstern kraft ved normal temperatur, hvilket får de keramiske materialer til at briste pludseligt, hvilket får dem til at virke sprøde.


Sprød fraktur er en spændingsomfordelingsproces, der opstår, når et materiale belastes under sin egen bindingsstyrke, og når hastigheden af ​​påført stress overstiger hastigheden af ​​spændingsfordeling, er der ingen anden proces til at absorbere energi, og spændingen kan ikke slækkes, så koncentreret brug er påkrævet. Væksten af ​​brud sker med en meget hurtig hastighed, hvilket resulterer i pludselig ødelæggelse. Sprødt brud markerer konklusionen på revnevækst.