Emisja akustyczna w materiałach kompozytowych i ceramicznych

• Autorzy: Pawełek A. , Piątkowski A. , Jasieński Z. , Kudela S. , Litwora A. , Ranachowski P. , Rejmund F.

Warianty tytułu

EN

Acoustic emission in composite and ceramic materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań własności mechanicznych i emisji akustycznej (EA) w polikrystalicznym magnezie, stopach Mg-Li, Mg-Li-Al, kompozytach na ich osnowie wzmocnionych krótkimi włóknami delta Al2O3 oraz w tworzywach ceramicznych - porcelanie wysokoglinowej oraz kordierycie wzmocnionym mulitem - poddanych testom swobodnego i nieswobodnego ściskania (channel-die; płaski stan odkształcenia) w temperaturze otoczenia, podwyższonej (435 K) i niskiej (77 K). Zaobserwowano istotne różnice jakościowe i ilościowe w zachowaniu się tempa zdarzeń EA, zarówno dla różnych materiałów, jak i poszczególnych ich rodzajów. Wyniki uzyskane dla metali i kompozytów przedyskutowano szczególnie w oparciu o wpływ litu i włókien ceramicznych na dyslokacyjne mechanizmy odkształcenia oraz na procesy powstawania mikropęknięć. Zachowanie się aktywności EA w tworzywach ceramicznych przedyskutowano w kontekście efektu pseudoplastyczności oraz jego związków z powstawaniem i rozrostem mikroporów i mikropęknięć. W obu przypadkach przeprowadzono badania mikrostruktury przy użyciu mikroskopu optycznego, a w przypadku kompozytów również za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego.

EN

In the paper there are presented some selected results of the investigations of mechanical properties and acoustic emission (AE) in polycrystalline magnesium (Fig. 1), Mg-Li (Fig. 3a), Mg-Li-Al alloys and related composites reinforced by short delta Al2O3 fibers (Fig. 2a, Fig. 2b, Fig. 4a, Fig. 5a and Fig. 5b) as well as in ceramic materials such as aluminous porcelain (Fig. 6a and Fig. 7a) and cordierite reinforced by mullite (Fig. 6b and Fig. 7b), subjected to the usual and channel-die (plain strain state) compression at room, elevated (435 K) and low (77 K) temperatures. Essential qualitative and quantitative differences in the behaviour of the rate of AE events for various kinds of materials as well as for their particular types have been observed. The obtained results for metals and composites are discussed particularly on the basis of the influence of lithium and ceramic fibers on the deformation mechanisms and on the processes of microcracking formation. The AE activity in ceramics is discussed in the context of the pseudoplasticity effect and its relation to the formation and development of micropores and microcracks. In both cases the microstructural investigations using optical microscopy (Fig. 2c, Fig. 3b, Fig. 6c and Fig. 6d) and in the case of composites also using the scanning electron microscopy (Fig. 4b) have been carried out.

Słowa kluczowe

PL

emisja akustyczna; stop; kompozyt; materiały kompozytowe; materiały ceramiczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 5
• Strony: 828--832
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawełek A.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

autor

Piątkowski A.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

autor

Jasieński Z.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

autor

Kudela S.

• Institute of Materials and Machinę Mechanics Slovak Academy of Sciences, Bratysława

autor

Litwora A.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

autor

Ranachowski P.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie

autor

Rejmund F.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie

Bibliografia

• [1] Wadley H. N. G., Scruby C. B., Speake J. H.: Acoustic emission forphysical examination of metals. Int. Metals Review. 249 (1980) 41-64
• [2] Lord A. E., Jr.: Physical Acoustics, vol. XI, chapter 6, pp. 289-353. Academic Press, London 1981
• [3] Malecki I., Ranachowski J. (pod redakcją): Emisja akustyczna - źródła, metody, zastosowania. Biuro PASCAL, Warszawa 1994
• [4] Pawełek A., Piątkowski A., Jasieński Z., Pilecki S.: Acoustic Emission and Strain Localization in FCC Single Crystals Compressed in Channel-Die at Low Temperaturę. Z. Metallkde. 92, 2001, 376-381
• [5] Pawełek A., Piątkowski A., Kudela S., Jasieński Z., Litwora A.: Acoustic emission and mechanical properties of Mg-Li and Mg-Li-Al alloys subjected to channel-die compression tests. Molecular and Quantum Acoustics. 23 (2002) 351-362
• [6] Ranachowski P., Rejmund F., Pawełek A., Piątkowski A.: Structural and acoustic measurements of aluminous porcelain under compression load. Molecular and Quantum Acoustics. 23; 2002, 363-376
• [7] Kamado S., Kojima Y.: Deformability and strengthening of superlight Mg-Li alloys. Metallurgical Science and Technology, 16, 1998, 45-54
• [8] Kudela S.: Mg-Li Matrix Composites - Ań Overview. Int. J. Mat. Prod. Techn. 18, 2003, 91
• [9] Luo A.: Processing, Microstracture, and Mechanical Behavior of Cast Magnesium Metal Matrix Composites. Metali. Trans. 26A, (995), 2445-2455
• [10] Kudela S., Trojanova Z., Kolenciak V., Lucac P.: Short fibre reinforced Mg-8Li-xAI matrix composites - preparation, structure and properties. Conf. Advances in Composites. Bangalore. 24-26.08.2000
• [11] Evans A. S., Langdon T. G.: Structural Ceramics. Progress in Materials Science, vol. 21, 171-441. Pergamon Press, London 1976
• [12] Leksovski A. M., Baskin B. L., Chochłowa E. W., Daniłow W. W.. Iwaszczenko R. K., Ranachowski J., Pilecki S.: Mikroidentirowanije, sklerometrija i akusticzeskaja emissija w spieczonnoj okisi aluminija. Ceramics. 47, 1995, 109-123