Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Effect of residual stresses in layered ceramic microcomposites on crack propagation during fracture
Języki publikacji
Abstrakty
Mikrowarstwowe kompozyty zawierające warstwy Y-ZrO2 i Al2O3 lub mieszaninę AI2O3 i ZrO2 wytwarzano metodą kolejnego odwirowywania wodnych zawiesin proszków. Przeprowadzono testy kontrolowanego rozwoju spękań belek kompozytowych z karbem. Stwierdzono wyraźny wpływ grubości warstwy barierowej i jej składu na charakter rozwoju pęknięć w tych materiałach. Zaobserwowano wzrost wielkości kąta odchylenia pęknięcia ze wzrostem grubości warstwy zbudowanej z tlenku glinu. W przypadku warstw zbudowanych z mieszaniny, niezależnie od grubości warstwy nie występowało odchylenie spękania. Obserwowane zmiany skorelowano z rozkładem naprężeń wewnętrznych w warstwach barierowych. pojawiających się podczas studzenia od temperatury spiekania do temperatury pokojowej, w wyniku różnicy współczynników rozszerzalności cieplnej ZrO2, i Al2O3, krystalograficznej anizotropii termicznej A12O3 i różnicy skurczliwości wypalania materiałów składowych warstw. Rozkład naprężeń wewnętrznych mierzono metodą spektroskopową w oparciu o fluorescencje jonów Cr+3 będących naturalną domieszką tlenku glinu.
Laminar composites, containing layers of Y-ZrO2 and either Al2O3 or a mixture of A12O3 and Y-ZrO2 have been fabricated using a sequential centrifuging technique of water solutions containing suspended particles. Controlled crack growth experiments with notched beams of composites were done and showed the significant effect of barrier layer thickness and composition on crack propagation path during fracture. Distinct crack deflection in alumina layers was observed. The increase of crack deflection angle with the alumina layer thickness was also found. In the case of the barrier layer made of a mixture, crack deflection did not occur independently on layer thickness. The observed changes have been correlated with the radial distribution of residual stresses in barrier layers created during cooling of sintered composites from fabrication temperature. The stresses found were the result of the differences in the thermal expansion and sintering shrinkage of alumina and zirconia and the crystallographically anisotropic thermal expansion of the alumina. The residual stress distribution has been measured by piezo-spectroscopy based on the optical fluorescence of Cr+3 dopants in alumina.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
36--54
Opis fizyczny
Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
autor
autor
- Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Ul. Wólczyńska 133 01-919 Warszawa
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPB2-0011-0003
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.