Experimental study of deformations and state of tension in traditional ceramic materials

• Autorzy: Sighinolfi D.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymantalne deformacji i stanu naprężenia w materiałach ceramiki tradycyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Generally, the deformations of ceramic materials during and after firing may have a complex origin. If the products are made up of a single material, such deformations are mainly due to pyroplastic phenomena. In the case of glazed materials, two further factors must be considered: the state of tension established between glaze and body, and their differences in behaviour during sintering. A novel optical technique is described to measure the state of tension of ceramic glazed bodies and applied to the study of delayed crazing and pyroplastic deformation of the body. This article outlines how can ceramists avail themselves of new optical equipment in order to design high quality products and avoid ordinary deflects. Combining dilatometric tests and bending analysis, a full study of residual stresses on glazed ceramic can be performed; therefore, this is how planarity problems can be solved. Furthermore the Optical Fleximeter MISURAŽ is able to get information about viscosity changes during firing process in porcelain stoneware tiles: study of pyroplastic behaviour.

PL

Ogólnie rzecz biorąc deformacje materiałów ceramicznych w trakcie i po wypaleniu mogą mieć złożone pochodzenie. Jeżeli produkty są wykonane z jednego materiału, takie deformacje związane są głównie ze zjawiskami piroplastyczności. W przypadku materiałów szkliwionych należy wziąć pod uwagę dwa czynniki: stan naprężenia powstałego pomiędzy szkliwem i czerepem, oraz różnice w ich zachowaniu podczas spiekania. Opisano nową optyczną technikę pomiaru stanu naprężenia szkliwionych materiałów ceramicznych oraz jej zastosowanie do badania opóźnionego pękania i deformacji piroplastycznej wyrobu. Artykuł ten pokazuje jak ceramicy mogą skorzystać stosując nowy sprzęt optyczny w celu opracowania wysokiej jakości produktów i uniknięcia pospolitych wygięć. Połączenie testów dylatometrycznych i analizy zginania umożliwia całkowite zbadanie naprężeń resztkowych w ceramice szkliwionej, i dlatego pokazuje jak można rozwiązać problemy płaskości. Ponadto Optical Fleximeter MISURAŽ umożliwia uzyskanie informacji o zmianach lepkości podczas procesu wypalania płytek z kamionki porcelanowej – badania nad zachowaniem piroplastycznym.

Słowa kluczowe

EN

traditional ceramic materials; deformations; state of tension; flexion curve

PL

tradycyjne materiały ceramiczne; deformacje; stan naprężenia; krzywa zginania

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 2
• Strony: 226--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sighinolfi D.

• Expert System Solutions S. r. l, Modena, Italy,

Bibliografia

• [1] Paganelli M., Sighinolfi D.: „The optical fl eximeter to study deformations on ceramics”, Industrial Ceramics, 29, 01, (2009).
• [2] Peterson M., Bernardin A.M., Kuhnes N.C., Riella H.G.: „Evaluation of the Steger method in the determination of ceramic-glaze joining”, Materials Science and Engineering A, 466, (2007), 183-186.
• [3] Paganelli M.: „Using the optical dilatometer to determine sintering behaviour”, Am. Ceram. Soc. Bull., 81, 11, (2002), 25-30.
• [4] Paganelli M., Venturelli C.: „The measurement of behaviour of ceramic materials during heat treatment”, cfi /Ber. DKG 86, (2009), 6.
• [5] Lee S.-H., Messing G.L., Green D.: „Bending creep test to measure the viscosity of porous materials during sintering”, J. Am. Ceram. Soc., 86, 6, (2003), 877-882.
• [6] Timoshenko S.: „Analysis of bi-metal thermostats”, J. Opt. Soc. Am. 11, (1925), 233-233.
• [7] Butchtel A., Lee H., Carty W.M.: „Pyroplastic deformation: applying MOR stress concept to ware design”, Ceram. Eng. Proc., 24, 2, (2003), 181.
• [8] Amoros J.L., Negre F., Belda A., Sanchez E.: „Acordo Esmalte- Suporte (I): A Falta de Acordo como Causa do Empenamento”, Ceramica Industrial, 01 (04/05) Agosto/Dezembro 1996.
• [9] Amoros J .L., Moreno A., Negre F., Orts M.J.: „Acuerdo esmaltesoporte (IV): Naturaleza de la interfase esmalte-soporte”, Tecnica Ceramica 181.
• [10] M.Paganelli, D.Sighinolfi : „Delayed crazing resistance of glazed ceramics materials”, cfi /Ber DKG 85,1, (2008).
• [11] Sighinolfi D.: „Thermal expansion investigations on glasses used in ceramic industry”, cfi /Ber DKG 87 (2010).