Właściwości mechaniczne przeświecalnego spinelu MgAl₂O₄

• Autorzy: Boniecki M. , Karczmarz M.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of translucent MgAl₂O₄ spinel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano w temperaturze pokojowej takie właściwości mechaniczne ceramiki spinelowej (MgAl₂O₄) jak: wytrzymałość na zginanie czteropunktowe, odporność na pękanie, moduł sprężystości (Younga) oraz twardość Vickersa. Odporność na pękanie zmierzono pięcioma metodami. Poza jednym przypadkiem uzyskane wyniki są do siebie zbliżone i są porównywalne z danymi literaturowymi dla ceramik o zbliżonych wielkościach ziaren.

EN

The following mechanical properties of spinel ceramics (MgAl₂O₄) were examined: bending strength, fracture toughness, Young's modulus and Vickers hardness. Fracture toughness was determined using five methods. Apart from one case, the results are similar and comparable with literature data on ceramics with particles of analogous sizes.

Słowa kluczowe

PL

spinel (MgAl2O4); wytrzymałość na zginanie; odporność na pękanie; moduł sprężystości Younga; twardość Vickersa

EN

Vickers' hardness; bending strength; spinel (MgAl₂O₄); fracture toughness; Young's modulus

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 40, nr 4
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Boniecki M.

autor

Karczmarz M.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Wei G.C.: Transparent ceramic lamp envelope, J. Phys. D: Appl.Phys., 2005, 38, 3057-3065
• [2] Krell A., Hutzler T., Klimke J.: Transmission physics and consequences for materials selection, manufacturing, and applications, J. Eur. Ceram. Soc., 2009, 29, 207-221
• [3] Krell A., Blank P., Ma H., Hutzler T.: Transparent sintered corundum with high hardness and strength, J. Am. Ceram. Soc., 2003, 86, 1, 12-18
• [4] Krell A., Klimke J., Hutzler T.: Advanced spinel and sub-μm Al2O3 for transparent armour applications, J. Eur. Ceram. Soc., 2009, 29, 275-281
• [5] Mroz T., Goldman L.M., Gledhill A.D., Li D., Padture N.P.: Nanostructured, infrared-transparent magnesium-aluminate spinel with superior mechanical properties, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 2012, 9, 1, 83-90
• [6] Tokariev O., Steinbrech R.W., Schnetter L., Malzbender J.: Micro- and macro-mechanical testing of transparent MgAl2O4 spinel. J. Mater. Sci., 2012, 47, 4821-4826
• [7] Tokariev O., Schnetter L., Beck T., Malzbender J.: Grain size effect on the mechanical properties of transparent spinel ceramics, J. Eur. Ceram. Soc., 2013, 33, 749-757
• [8] Ghosh A., White K.W., Jenkins M.G., Kobayashi A.S., Bradt R.C.: Fracture resistance of a transparent magnesium aluminate spinel. J. Am. Ceram. Soc., 1991, 74, 7, 1624-1630
• [9] Baudin C., Martinez R., Pena P.: High-temperature mechanical behavior of stoichiometric magnesium spinel, J. Am. Ceram. Soc., 1995, 78, 7, 1857-1862
• [10] Fett T., Munz D.: Subcritical crack growth of macrocracks in alumina with R-curve behavior, J. Am. Ceram. Soc., 1992, 75, 4, 958-963
• [11] Harris D.C.: Durable 3 – 5 μm transmitting infrared window materials, Infrared Physics & Technology, 1998, 39, 185-201
• [12] Matsumoto R. L. K.: Evaluation of fracture toughness determination methods as applied to ceria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal, J. Am. Ceram. Soc., 1987, 70, 12, C-366 – C-368
• [13] Anstis G. R., Chantikul P., Lawn B. R., Marshall D. B.: A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: I. Direct crack measurements, J. Am. Ceram. Soc., 1981, 64, 9, 533- 538
• [14] Lankford J.: Indentation microfracture in the Palmqvist crack regime: implication for fracture toughness evaluation by the indentation method, J. Mater. Sci. Lett., 1982 1, 493-495
• [15] Niihara K., Morena R., Hasselman D. P. H.: Evaluation of KIc of brittle solids by the indentation method with low crack-to-indent ratios, J. Mater. Sci. Lett., 1982 1, 13-16
• [16] Blendell J. E.: The origin of internal stresses in polycrystalline alumina and their effects on mechanical properties. Ph.D. Thesis. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 1979
• [17] Chantikul P., Anstis G.R., Lawn B.R., Marshall D.B.: A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: 2. Strength method, J. Am. Ceram. Soc., 1981, 64, 9, 539-543
• [18] Smith S.M. Scattergood R.O.: Crack shape effects for indentation fracture toughness measurements, J. Am. Ceram. Soc., 1992, 75, 305-315
• [19] Krause R.F.: Flat and rising R-curves for elliptical surface cracks from indentation and superposed flexure, J. Am. Ceram. Soc., 1994, 77, 172-178
• [20] Sglavo V. M., Melandri C., Guicciardi S., De Portu G., Dal Maschio R.: Determination of fracture toughness in fine-grained alumina with glassy phase by controlled indentation-induced cracks at room and high temperature, Fourth Euro-Ceramic, 1995, 3, 99-106
• [21] Boniecki M.: Badanie właściwości ceramiki metodą kontrolowanego rozwoju pęknięć Vickersa. Materiały Elektroniczne, 1996, 24, 1, 28-34