Krzywe R w kompozytach Al2O3-SiC i (Al2O3+ZrO2)-SiC.

Tomaszewski, H.; Boniecki, M.; Węglarz, W.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Krzywe R w kompozytach Al2O3-SiC i (Al2O3+ZrO2)-SiC.

Autorzy

Tomaszewski H. , Boniecki M. , Węglarz W.

Identyfikatory

Warianty tytułu

R-curve behaviour in Al2O3-SiC and (Al2O3+ZrO2)SiC composites.

Języki publikacji

Abstrakty

Przeprowadzono badania kontrolowanego rozwoju pęknięć w układzie trójpunktowego zginania w próbkach z karbem ceramiki korundowej i korundowo-cyrkonowej zawierającej od 0 do 30% wag. ziaren SiC. Pęknięcie inicjowano, a następnie propagowano za pomocą powtarzającego się obciążania i zdejmowania obciążenia próbki. Długość pęknięcia mierzono in situ przy użyciu układu optycznego z kamerą. Wartości siły P odpowiedzialne za przyrost długości pęknięcia rejestrowano za pomocą komputera sterującego maszyną wytrzymałościową. Z wartości długości pęknięcia c i siły P obliczano wartości współczynnika intensywności naprężeń KI. Badania wykazały, iż dodatek SiC silnie obniża efekt krzywych R obu typów matryc. Zjawisko to zostało wyjaśnione dzięki analizie stanu naprężeń wewnętrznych w badanej ceramice na podstawie pomiarów piezospektroskopowych. Zaobserwowano wzrost odporności na inicjację pęknięcia ze wzrostem udziału SiC.

The fracture behaviour of alumina and ZTA ceramics containing 0 to 30 wt. % SiC particles was investigated during tests of controlled crack growth in three point bending of single-edge-notched samples. The crack was initiated and slowly grown up by permanent loading and removing of the load. Crack length c was measured by in situ observation using a special video camera. Adequate force P responsible for crack length increase was recorded by computer steering the Zwick testing machine. From crack length c and force P the stress intensity factor KI was calculated. The tests showed that SiC addition strongly decreases the effect of R-curve in alumina and ZTA ceramics. This phenomenon was explained by analysis of residual stress state in ceramics on the base of piezospectroscopic measurements. An increase of resistance to crack initiation of the studied ceramics with increase of SiC addition was also found.

Słowa kluczowe

krzywe R kompozyt ceramika korundowa ceramika korundowo-cyrkonowa pęknięcie obciążenie długość pęknięć naprężenia wewnętrzne

R-curve composite alumina ceramics ZTA ceramics crack loading crack length residual stresses piezospectroscopic measurements

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

1999

Tom

R. XX, nr 6

Strony

614--619

Opis fizyczny

Bibliogr. 17 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Tomaszewski H.

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie

autor

Boniecki M.

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie

autor

Węglarz W.

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Warszawa

Bibliografia

[1] Cook R. F., Fairbanks C.J., Lawn B. R., Mai Y.-W.: J. Mat. Res., 1987.2.3. 345- 356
[2] Svain M. V.: J. Mat. Sci. Lett., 1986. 5. 1313- 1315
[3] Evans A.G., McMeeking R.M: Acta Metall., 1986. 34. 12. 2435- 2441
[4] Majumdar B.S., Rosenfield A.R., Duckworth W.H.: Eng. Fract. Mechanics. 1988, 34,4. 683- 701
[5] Mai Y. W., Lawn B.R.: J. Amer. Ceram. Soc., 1987. 70, 4. 289- 294
[6] Swanson P.L., Fairbanks C.J., Lawn B.R., Mai Y.-W., Hockey P.J.: ibid. 1987. 70. 4. 279- 289
[7] Bennison S.J., Lawn B.R.: Acta Metali., 1989. 37. 10, 2659- 1671
[8] Padture N.P., Chan H.M.: J. Amer. Ceram. Soc., 1992, 74. 7, 1870-1877
[9] Zhao J., Stearns L.C., Harmer M.P., Chan H.M., Miller G.A.: J. Amer. Ceram. Soc., 1993. 76. 2, 503-510
[10] Nakahira A., Niihara K.: Fracture Mechanics of Ceramics. vol. 9. ed. by R.C. Bradt et al., Plenum Pres, New York, 1992, 165- 178
[11] Belmonte M., MoyaJ.S., Miranzo P.: J. Mat. Res., 1996.11.10, 2528- 2535
[12] Zhang Y.F., Deng Z.Y., Shi J. I., Mao Y.Q., Guo J.K.: J. Mat. Sci. Lett., 1996, 15, 1927- 193
[13] Ohji T., Hirano T., Nakahira A ., Niihara K.: J. Amer. Ceram. Soc .. 1996. 79. 33-45
[14] Fett T., Munz D.: J. Amer. Ceram. Soc. 1992. 75. 4. 958-963
[15] Evans A.G.: Fracture Mechanics of Ceramics, ed. by R.C. Bradt, D. P. H. Hasselman, F. F. Lange, vol. 1. Plenum Press, 1974, 17
[16] He J., Clarke D.R.: J. Amer. Ceram. Soc. 1995. 78, 5, 1347- 1353
[17] Chantikul P., Bennison S.J., Lawn 8.R.: J. Amer. Ceram. Soc. 1990, 73, 8, 2419- 2427

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS1-0010-0013