Praca pękania ceramiki korundowej i cyrkonowej oraz kompozytów korundowo-cyrkonowych

• Autorzy: Boniecki M. , Librant Z.M. , Tomaszewski H. , Rećko W.M.

Warianty tytułu

EN

Work-of-Fracture determination for alumina, zirconia, and alumina-zirconia composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano metodę pomiaru pracy pękania polecaną szczególnie do materiałów ceramicznych kompozytowych o złożonej mikrostrukturze, dla których parametry materiałowe wyliczane na podstawie liniowo-sprężystej mechaniki pękania nie wystarczają do ich prawidłowego opisu. Zastosowana metoda wymagała precyzyjnej techniki przygotowywania próbek szczególnie w zakresie wprowadzania karbu i bardzo wolnego obciążania belki. Na podstawie prób przeprowadzonych za pomocą maszyny wytrzymałościowej Zwick 1446 wykazano, że w przypadku materiałów o jednorodnej strukturze (w szczególności dla ceramiki korundowej) praca pękania jest zbliżona do powierzchniowej energii pękania liczonej na podstawie odporności na pękanie KIC. Dla materiałów o złożonej mikrostrukturze, a przede wszystkim dla kompozytu warstwowego, gdzie obserwowany profil pękania jest linią łamaną., powierzchniowa energia pękania jest prawie dwukrotnie większa od zmierzonej pracy pękania. Tak wiec praca pękania jest niezbędnym parametrem charakterystyki własności mechanicznych ceramicznych tworzyw kompozytowych.

EN

The work-of-fracture, considered as total energy required to produce a unit a of fracture surface during complete fracture, was determined for several cera-having a composed microstructure. The special procedure of specimen preparations and loading was applied. Single-edge-notched beams were used to obtain of load-displacement curve by means of Zwick 1446 universal testing machine. It was found that for ceramics having homogenous microstructure ( especially pure alumina) values of surface fracture energy (related to critical stress intensity factor) and work-of-fracture are nearly the same. For ceramics having composed microstructure alumina-zirconia disperse and layered composite), surface fracture energy and work-of-fracture are quite different. For layered ceramic composite, where multiple crack arrest may be observed (crack path is rather complicated), surface fracture energy calculaled is nearly twice higher than work-of -fracture measured. These results show that it is not sufficient to evaluate surface fracture energy of ceramics and composites basing on the critical stress intensity factor only. The work-of-fracture containing total energy balance during fracture is a valuable material property and allows also to avoid confusion at critical stress intensity factor measurements.

Słowa kluczowe

EN

work-of-fracture; alumina ceramics

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 1998
• Tom: T. 26, nr 2
• Strony: 55--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Boniecki M.

autor

Librant Z.M.

autor

Tomaszewski H.

autor

Rećko W.M.

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