Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 181

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  fracture toughness
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
PL
W artykule analizowano własności i mikrostrukturę dwóch wytapianych próżniowo niekonwencjonalnych stali typu maraging: wysokokobaltowej (0,23C-11,5Ni-13,4Co-1,5Mo) i bezkobaltowej (19Ni-4Mo-1Ti). Obie stale miały granicę plastyczności wynoszącą powyżej 1600 MPa i odporność na pękanie (K1C) wyższą od 70 MPa·m1/2. Bardzo wysokie wartości wytrzymałości i odporności na pękanie uzyskane dla badanych stali umożliwiają wykorzystywanie ich do wielu zaawansowanych zastosowań konstrukcyjnych.
EN
The article analyses the properties and microstructure of two unconventional vacuum melted maraging steels: high-cobalt (0.23C-11.5Ni- -13.4Co-1.5Mo) and cobalt-free (19Ni-4Mo-1Ti). Both steels had the yield strength of above 1600 MPa and the fracture toughness (K1C) of over 70 MPa·m1/2. The very high strength and fracture toughness values obtained for the tested steels make them suitable for many advanced structural applications.
PL
W artykule skoncentrowano się na analizie procesów pękania w betonie z popiołem lotnym (fly ash – FA) z uwzględnieniem drugiego modelu pękania i określono parametr KIIc. Głównym celem badań było potwierdzenie zbieżności i określenie zakresu rozbieżności pomiędzy wynikami KIIc uzyskanymi na prasie MTS 810 i z zastosowaniem cyfrowej korelacji obrazu (Digital Image Correlation – DIC). Analiza wyników badań wykazała wyraźną zbieżność między wartościami uzyskanymi z obu urządzeń pomiarowych. Ponadto wyniki badań potwierdzają zależności z wcześniejszych doświadczeń dotyczących odporności na pękanie betonu zawierającego FA, przeprowadzonych przy pierwszym modelu pękania.
EN
The article focuses on analyzing the fracture processes in fly ash (FA) concrete taking into account the second model of cracking and the KIIc parameter was determined. Two measuring devices were used in the studies. The main goal of the studies was to confirm the convergence and determine the discrepancy ranges, between the KIIc results obtained on the MTS 810 press and the use of the Digital Image Correlation (DIC). The analysis of the obtained test results showed clear convergences between the values obtained from both measuring devices. Furthermore, the presented test results also confirm the values of previous experiments on fracture toughness of concrete containing FA conducted at the first model of cracking.
EN
The aim of the study is to assess the constraint effect induced by variation of geometric pa- rameters on fracture toughness of stainless steel 304L thin sheets. A combined experimental-computational method is used. Compact Tension (CT) tests are firstly done using a spe- cial device realized to avoid buckling problems. Finite element analysis is used including the GTN (Gurson-Tvergaard-Needleman) model based on micromechanical assumptions of ductile fracture to obtain crack propagation. The fracture toughness is evaluated using an in- cremental formulation of the J-Integral. The results obtained show a quantified dependency of the critical fracture toughness on the constraint effect.
EN
This paper reports the tensile, impact, and mode-I behaviour of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) composites modified by incorporating graphene nanoplatelets (GnPs) on the fiber surface and in the epoxy matrix. The composites were fabricated through a hand lay-up technique followed by hot compression moulding. The homogeneous dispersion of GnPs in the matrix was achieved by mechanical mixing followed by ultra-sonication. The glass fibers were coated with varying quantities of GnPs (GnPs in epoxy) by the dip-coating technique. The composites containing 1 wt% GnPs on both the fiber surface and the matrix (0.5 wt% deposited on the fiber and 0.5 wt% dispersed in epoxy) enhanced the impact resistance by 45% and tensile strength by 114% over the pristine composite. The mode I fracture toughness of the composite containing 1 wt% GnPs on both the fiber surface and the matrix was increased by 55% with the crack parallel to the fiber direction and 64% in a crack perpendicular to the fiber direction over the pristine composite. The presence of GnPs at the fiber/matrix interface toughened the fiber surface by preventing the matrix from cracking.
EN
The article presents the results of modelling tests of the coating-substrate systems subjected to a contact load using a spherical diamond indenter with a 20 μm tip radius. Systems with 1 to 5 μm thick CrN coatings deposited on X5CrNi18-10 austenitic steel substrate were analysed. Systems without residual stress as well as with introduced 2 and 5 GPa compressive residual stresses were analysed. The article presents the effect of coating thickness on substrate deformations at load range up to 1 and 3 N. The evolution of maximum radial stress in the substrate and the range of substrate plastic deformation for the assumed coating thicknesses were also analysed. Modelling results showed a strong relation between maximum critical force and relative coating thickness. The maximum radial stresses in the substrate in a case of systems with a thin 1 μm coating are much smaller than for thicker 5 μm coating, referring to the relative coating thickness. However, the analysis of substrate yielding showed that, for thin 1 and 2 μm coatings, substrates deform plastically at 0.01 and 0.03 N, respectively, while the 5 μm coating prevent plastic deformations up to load 0.32N.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań modelowania układów powłoka–podłoże poddanych obciążeniu działającego w styku skoncentrowanym przy użyciu diamentowego wgłębnika o promieniu zaokrąglenia 20 μm. Analizowano układy z powłokami CrN w zakresie od 1 do 5 μm nałożone na stal austenityczną X5CrNi18-10. Modelowano układy bez naprężeń własnych oraz układy z wprowadzonymi ściskającymi naprężeniami własnymi 2 i 5 GPa. W artykule przedstawiono ewolucje wpływu grubości powłok na deformacje podłoża w zakresie obciążenia do 1 i 3 N. Analizowano również przebieg maksymalnych naprężeń promieniowych w podłożu oraz zakres odkształceń plastycznych podłoża dla założonych grubości powłok i zakresu sił. Wyniki modelowania wykazały dużą zależność pomiędzy maksymalną siłą krytyczną, a względną grubością powłoki. Maksymalne naprężenia promieniowe w podłożu w układach z cienką powłoką 1 μm są znacznie mniejsze niż w przypadku układów z powłoką o grubości 5 μm, odnosząc wyniki do względnej grubości powłoki. Natomiast analiza odkształceń plastycznych podłoża badanych układów wykazała, że podłoże w układach z cienkimi powłokami 1 i 2 μm odkształcają się plastycznie już przy sile 0,01 i 0,03 N. Wzrost siły, przy której dochodzi do odkształceń plastycznych podłoża, widoczny jest w przypadku zmieniającej się grubości zastosowanej powłoki. I tak w przypadku układu z powłoką 5 μm pierwsze odkształcenia plastyczne zaczynają pojawiać się dopiero przy sile 0,32 N.
PL
W pracy badano wpływ różnych zabiegów cieplnych w zakresie wysokich wartości temperatury austenityzowania na własności wytrzymałościowe i odporność na pękanie stali X2NiCoMo18-9-5. Stal w stanie niestarzonym charakteryzuje się bardzo wysoką ciągliwością w próbie rozciągania, nawet gdy ma bardzo duże ziarno byłego austenitu po specjalnej obróbce cieplnej w zakresie austenitycznym.
EN
The effect of various heat treatment processes in the high austenitizing temperature range on the tensile properties and fracture toughness of the X2NiCoMo18-9-5 steel has been studied. Unaged steel is characterised by very high tensile ductility in the tensile test, even when it has former austenite grain of a large size. Brittleness can occur after such a heat treatment but only in aged steel of very high strength. A linear correlation between the ductility and strength of the studied steel was demonstrated, while fracture toughness was not clearly correlated with steel ductility.
PL
W artykule opublikowanym w wydaniu 1-2/2019 czasopisma ,,STAL Metale & Nowe Technologie” opisano badania wpływu różnych zabiegów cieplnych w zakresie wysokich wartości temperatury austenityzowania na własności wytrzymałościowe i odporność na pękanie stali X2NiCoMo18-9-5. Stal w stanie niestarzonym charakteryzuje się wysoką ciągliwością w próbie rozciągania, nawet gdy ma bardzo duże ziarno byłego austenitu po specjalnej obróbce cieplnej w zakresie austenitycznym. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie stali w stanie starzonym.
EN
The effect of various heat treatment processes in the high austenitizing temperature range on the tensile properties and fracture toughness of the X2NiCoMo18-9-5 steel has been studied. Unaged steel is characterised by very high tensile ductility in the tensile test, even when it has former austenite grain of a large size. Brittleness can occur after such a heat treatment but only in aged steel of very high strength. A linear correlation between the ductility and strength of the studied steel was demonstrated, while fracture toughness was not clearly correlated with steel ductility.
EN
Wider application of silicon carbide (SiC) is anticipated for increasing the durability of various structural facilities. For this study, SiC was fabricated with decreased electrical resistivity for precision electrical discharge machining. Two-step reaction sintering by infiltration of molten Fe-Si alloy was applied for SiC fabrication. The procedure included first sintering at 973 K in Ar gas atmosphere and second sintering by spontaneous infiltration of molten Fe-75%Si alloy at 1693 K in vacuum. The sintered structure porosity became very low, forming 3C-type SiC. Results confirmed that molten Fe-75%Si alloy infiltration occurred because of reaction sintering. The electrical resistivity of the sintered SiC infiltrated by molten Fe-75%Si alloy can be improved to be two orders of magnitude lower than that by molten Si, consequently maintaining the high performance of SiC.
EN
The article presents the results of spherical indentation modelling of coating-substrate systems. Modelling was carried out using the finite element method. First of all, the effect of the coating thickness on system deformation and stress distribution was taken into analysis, assuming coating thicknesses of 1, 2, and 5 μm, which are typical for tribological applications as well as models with infinitely thick coating and without a coating. The evolution of maximum radial stresses in the indentation within 0 to 3N load is presented. A significant effect of the coating thickness on the value and location of the maximum stress concentration was observed. The effect of internal stresses on surface bearing capacity with PVD coatings was also analysed. The paper presents the possibility of creating failure maps of coating–substrate systems for the assumed mechanical properties of materials, which allows one to determine the load capacity of coated surface or choose the optimal coating thickness when the maximum strength and contact geometry are known.
PL
W artykule zostały przedstawione wyniki modelowania sferycznej indentacji układów powłoka-podłoże. Modelowanie prowadzono z użyciem metody elementów skończonych. Analizowano przede wszystkim wpływ grubości powłoki na deformacje układu i rozkład naprężeń, przyjmując typowe w tribologicznych aplikacjach grubości powłok 1, 2 i 5 μm oraz modele z nieskończenie grubą powłoką i bez powłoki. Przedstawiono ewolucję głównie przy maksymalnych naprężeniach promieniowych w zakresie obciążenia wgłębnika od 0 do 1 N. Zaobserwowano istotny wpływ grubości powłoki na wartość i miejsca maksymalnej koncentracji naprężeń. Analizowano także wpływ naprężeń własnych na nośność powierzchni z powłokami PVD. W pracy przedstawiono możliwość tworzenia map niszczenia układów powłoka–podłoże dla założonych właściwości mechanicznych materiałów, dzięki której można określić zakres nośności powierzchni układu lub dobrać optymalną grubość powłoki przy znajomości maksymalnej siły i geometrii kontaktu.
PL
Przedstawiono właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie z tlenku glinu, wzmacnianych Ti(C,N) w ilości 30% masy, wytworzonych na bazie proszków komercyjnych, o mikrometrycznych i nanometrycznych rozmiarach cząstek. Zastosowano bezciśnieniowe spiekanie PS w próżni i spiekanie reakcyjne SPS. Wykonano pomiary: twardości Vickersa, gęstości, modułu Younga i odporności na ścieranie. Odporność na pękanie (KIC) wyznaczono w temperaturze pokojowej i podwyższonej do 1073 K – charakterystycznej dla pracy narzędzia. Właściwości fizyczne i mechaniczne kompozytów Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2, wytworzonych na bazie mikroproszków, porównano z właściwościami kompozytów zawierających proszki mieszane, mikrometryczne i nanometryczne, z udziałem proszków nanometrycznych od 17% do 36% masy. Kompozyty Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2 z udziałem proszków nanometrycznych wykazują w temperaturze otoczenia niższe wartości KIC (o ok. 10÷30%) w porównaniu z kompozytami wytworzonymi na bazie proszków mikrometrycznych. Natomiast w temperaturze podwyższonej do 1073 K ich odporność na pękanie wzrasta nawet o 30%. Obserwacje mikrostruktury badanych kompozytów przeprowadzono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.
EN
The present study reports mechanical properties obtained by reinforcing alumina composites with Ti(C,N) in amount 30 wt.% prepared on the basis micro and nanoscale trade powders. The pressureless sintering PS in a vacuum and SPS method of sintering were used. Vickers hardness, density, Young modulus, wear resistance were evaluated. Fracture toughness (KIC) at ambient and elevated temperatures up to 1073 K, characteristic for tool work was measured. Physical and mechanical properties of the composites Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2 based on the powders in microscale were compared with composites containing nanoscale powders in a range from 17 to 36 wt.%. Tested composites with nanoscale powders content reveal lower KIC (approx. 10÷30%) at ambient temperature in comparison to composites based on powders in microscale. However, in the elevated temperatures their fracture toughness increases up to 30%. The observation of the microstructure of tested composites was carried out using scanning electron microscopy.
PL
Badano wpływ dodatku proszków węglika krzemu i węglika boru na właściwości kompozytów ceramicznych na bazie ZrB2, stanowiących materiały UHTC (ultra high temperature ceramics). Próbki z polikrystalicznego dwuborku cyrkonu oraz kompozyty na osnowie z tej fazy z dodatkiem 2 i 10% wag. SiC oraz B4C otrzymano na drodze spiekania wspomaganego ciśnieniowo, z użyciem metody SPS/FAST (spark plasma sintering/field assisted sintering technique) w temperaturze w zakresie 1800÷2000°C. Otrzymane kompozyty scharakteryzowano pod kątem składu fazowego, mikrostruktury, właściwości mechanicznych i odporności na pękanie. Materiały cechują się wysoką gęstością względną – w zakresie 97÷98%. Wykazano wyższą twardość oraz odporność na pękanie kompozytów o osnowie z dwuborku cyrkonu z dodatkiem faz ceramicznych, otrzymanych w temperaturze 1900°C.
EN
The effect of the addition of silicon carbide and boron carbide powders on the properties of ZrB2 ceramic composites constituting UHTC materials (ultra high temperature ceramics) was investigated. Polycrystalline zirconium boride samples as well as matrix composites of this phase with addition of 2 and 10 wt.% SiC and B4C were obtained by pressure-assisted sintering using SPS/FAST (spark plasma sintering/field assisted sintering technique) in the temperature range of 1800÷2000°C. Samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, hardness and fracture toughness. The obtained materials are characterized by a high relative density in the range of 97÷98%. Higher hardness and fracture toughness were observed for the composite obtained in temperature 1900°C.
12
Content available remote Fracture toughness analysis of delamineted composites under variable temperatures
EN
The main goal of the present paper is to approach the modeling of one of the most important and critical failure modes for composite laminates which is known as interlaminar delamination in the aeronautical structures. The analytical model is based on a fracture mechanics approach; it’s used to estimate the total mixed mode energy release rate for composite laminates. A finite element simulation has been achieved in combination with the virtual crack closure technique (VCCT) to analyze the effect of temperature on the interlaminar fracture toughness growth of a delaminated carbon/epoxy material, namely IM7/8552 subjected to mechanical loading at variable temperatures. The developed model may serve as the basis for treating different types of thermal and mechanical loading, different stacking sequences and thickness of lamina in order to build safe working conditions for composite laminates.
PL
W pracy badano wpływ dodatku proszków węglika krzemu i węglika boru na właściwości kompozytów ceramicznych na bazie ZrB2, stanowiących materiały UHTC (ang. ultra high temperature ceramics). Próbki z polikrystalicznego dwuborku cyrkonu, jak również kompozyty na osnowie tej fazy z dodatkiem 2% i 10% wag. SiC oraz B4C, otrzymano na drodze spiekania wspomaganego ciśnieniowo przy użyciu metody SPS/FAST (ang. spark plasma sintering / field assisted sintering technique) oraz HP–HT (ang. high pressure - high temperature). Otrzymane kompozyty scharakteryzowano pod kątem składu fazowego, mikrostruktury, właściwości mechanicznych i odporności na pękanie. Uzyskane materiały charakteryzują się wysoką gęstością względną w zakresie od 97% do 98%. Wykazano wyższą twardość oraz odporność na pękanie dla kompozytów o osnowie dwuborku cyrkonu z dodatkiem faz ceramicznych otrzymanych metodą HP–HT.
EN
The effect of the addition of silicon carbide and boron carbide powders on the properties of ZrB2 ceramic composites constituting ultra high temperature ceramics (UHTC) was investigated. Polycrystalline zirconium boride samples, as well as composites with the matrix of this phase with the addition of 2 wt.% and 10 wt.% of SiC and B4C were obtained by pressure-assisted sintering using SPS/FAST (spark plasma sintering / field assisted sintering technology) and HP–HT (high pressure -high temperature) methods. The composites were characterized in terms of phase composition, microstructure, hardness and fracture toughness. It has been stated that they had a high relative density in the range of 97% to 98%. Higher hardness and fracture toughness was observed for composites with the addition of ceramic phase obtained by HP–HT method.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie betonów z dodatkiem popiołów lotnych (Fly ash – FA), których celem było określenie wpływu dodatku FA na wartość nieliniowego parametru mechaniki pękania, tj. krytycznego rozwarcia wierzchołka szczeliny (CTODc). Badania przeprowadzono z wykorzystaniem dwóch urządzeń pomiarowych, tzn. prasy MTS 810 i systemu cyfrowej korelacji obrazu (DIC) z oprogramowaniem ARAMIS. Wartości parametrów mechaniki pękania obliczone na podstawie danych z systemu ARAMIS określają zachowanie się materiału konstrukcyjnego bezpośrednio w momencie inicjacji rysy pierwotnej. Przedstawione wyniki badań wskazują na przydatność metody DIC w tego typu eksperymentach, natomiast artykuł potwierdził duży potencjał techniki DIC w oznaczaniu odporności na kruche pękanie w betonie z dodatkiem FA.
EN
This paper presents results of fracture toughness tests of concrete modified with the addition of fly ash (FA). A nonlinear fracture mechanics parameter were analyzed in this studies, i.e. the critical crack tip opening displacement (CTODc). This factor were determined based on the results obtained from the MTS 810 press and the Digital Image Correlation system (DIC) with ARAMIS software. Based on the studies it was found that, the values of CTODc calculated on the basis of data from the ARAMIS system show the behaviour of the structural material directly at the moment of initiation of the initial crack. The presented research results show the usefulness of the DIC method in this type of experiments, whereas the article confirmed the high potential of DIC technique in determinations fracture toughness in concrete with FA additives.
15
Content available remote Korzyści środowiskowe z optymalnego wykorzystania popiołów lotnych w betonie
PL
W artykule oceniono korzyści środowiskowe wynikające z optymalnego zastosowania krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA) jako aktywnych dodatków mineralnych do betonu. Przeanalizowano betony z dodatkiem FA w ilości 0%, 10%, 20% i 30%. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem I modelu pękania, analizując zmiany krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KlcS . Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że optymalna ilość dodatku FA do betonu, powodująca maksymalny wzrost KlcS, wynosi 17%. Główne roczne korzyści związane z wykorzystania FA, w tej ilości, jako substytutu spoiwa cementowego, to: redukcja składowisk popiołów lotnych o 136 mln t; ograniczenie wydobycia zasobów naturalnych do produkcji klinkieru o 646 mln t; zmniejszenie zużycia energii potrzebnej do wyprodukowania klinkieru o 82 EJ i redukcja emisji CO2 powstającego podczas produkcji klinkieru o 697 mln t. Zastosowanie FA w technologii betonu jest zatem częścią trzech głównych postulatów zrównoważonego budownictwa.
EN
This article focuses on the assessment of environmental benefits resulting from the optimal use of siliceous fly ash (FA) as amineral additive to concrete. Concretes with the additives of: 0%, 10%, 20% and 30% FA were analyzed. The tests were performed taking into account the first model of cracking, analyzing the changes of critical stress intensity factors KlcS. It can be concluded that the optimum volume content of the FA, i.e. maximum increase of KlcS corresponds to 17%. Therefore, in this paper presents the main annual benefits associated with the use of FA in the amount of 17% as a substitute for cementitious binder. They are as follows: reduction of FA landfills by 136 mln t; reduction of extraction of natural resources for production of clinker by 646 mln t; reduction of energy consumption needed to produce clinker by 82 EJ and reduction of CO2 emission emitted during the production of clinker by 697 mln t. The use of FA in concrete technology is a part of the 3 main demands of sustainable construction.
16
Content available remote The methods for determining the CTOD at crack initiation
EN
The crack tip opening displacement (CTOD), just like J integral, is a parameter characterising the fracture toughness of materials. The CTOD values are typically determined at subcritical crack initiation, δTi, or at 0.2 mm subcritical crack extension, δTC. The procedure for measuring δTC is described in detail in ASTM 1820. Measuring δTi is far more complicated and requires specialised apparatus and trained operators. The aim of this study was to assess the capability of different methods used for determining the value of δTi. The results from the experiments were compared with those from numerical calculations, obtaining good agreement between δTi data determined by the methods applied. The CTOD was measured on SENB (single-edge-notch-bend) specimens made of S355JR steel subjected to laboratory based heat treatment. The tests were performed at temperature in the range –80°C to 20°C, which allowed assessing the impact of reduced temperature on the δTi level.
PL
Rozwarcie wierzchołka pęknięcia, podobnie jak całka J, charakteryzuje odporność materiału na pękanie. Wartości rozwarcia pęknięcia wyznacza się podczas inicjacji pęknięcia podkrytycznego, δTi, lub po osiągnięciu przez pęknięcie podkrytyczne przyrostu 0.2 mm, δTC. Procedura wyznaczania δTC jest szczegółowo opisana w normie ASTM 1820. Wyznaczanie wartości δTi jest bardziej skomplikowane, wymaga specjalistycznego sprzętu i wykwalifikowanego personelu. W artykule przedstawiono kilka metod wyznaczania δTi. Wartości uzyskane za pomocą metod eksperymentalnych porównano z rezultatami obliczeń numerycznych. Uzyskano dobrą zgodność wyników δTi wyznaczanych za pomocą różnych metod. Rozwarcie wierzchołka pęknięcia wyznaczano na próbkach SENB (single-edge-notched-bend) wykonanych ze stali S355JR poddanej laboratoryjnej obróbce cieplnej. Badania przeprowadzono w zakresie temperatury od –80°C do 20°C, co pozwoliło określić wpływ niskiej temperatury na δTi.
17
Content available WC-5Co Cemented Carbides Fabricated by SPS
EN
New graphite tools were designed and produced to fabricate a semi-finished product from which nine cutting inserts were obtained in one spark plasma sintering process. As a result, WC-5Co cemented carbides were spark plasma sintered and the effect of various sintering parameters such as compacting pressure, heating rate and holding time on the main mechanical properties were investigated. It was shown that WC-5Co cemented carbides spark plasma sintered at 1200°C, 80 MPa, 400°C/min, for 5 min are characterized by the best relation of hardness (1861±10 HV30 ) and fracture toughness (9.30 MPa·m1/2). The microstructure of these materials besides the WC ceramic phase and Co binder phase consists of a synthesized Co3 W3 C complex phase. Comparison with a commercial WC-6Co cutting insert fabricated by conventional powder metallurgy techniques shows that spark plasma sintering is a very effective technique to produce materials characterized by improved mechanical properties.
EN
The article presents the results of tests carried out on S355JR steel of ferrite-pearlite and ferrite-bainite microstructures. The strength properties and fracture toughness were determined. The critical value of fracture toughness was determined at the moment of crack initiation by measuring of the stretch zone width, and in the moment of reaching a subcritical crack growth of 0.2 mm. Determination of fracture toughness characteristics was carried out in accordance with the procedures of ISO and ASTM standards.
EN
Polymethylmethacrylate (PMMA)-based bone cement is a well-known polymer in the medicine, especially orthopedic. However it has some drawbacks like lack of enough biocompatibility and poor mechanical properties. These problems can be addressed by incorporation of nano-materials. Hydroxyapatite has been proved to enhance biocompatibility of acrylic bone cements. This bioceramic can affect the mechanical properties of polymeric cements as well. In this study, a number of fracture tests were carried out to investigate the influence of nano-hydroxyapatite (HA) on the fracture behavior of acrylic bone cement under combined tension-shear (mixed mode) loading conditions. Semi-circular specimens were prepared by incorporating different amounts of HA powder into the cement matrix. It was found that adding up to 10 wt% HA into the cement causes an increase in the fracture toughness of PMMA/HA nano-composite in all modes. However, pure cement exhibited the greatest fracture resistance among all samples. Moreover, the comparison between the experimental and theoretical results showed that the generalized maximum tangential stress criterion could estimate the experimental data satisfactorily.
PL
W artykule zestawiono dwie metody natryskiwania plazmowego (proszkowego oraz z zawiesin) oraz dokonano porównania wybranych właściwości mechanicznych. Materiałem na powłoki był tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru. Powłoki zostały naniesione ze zbliżonymi parametrami. Wyznaczenie właściwości mechanicznych obejmowało: pomiary twardości instrumentalnej, określenie modułu sprężystości podłużnej, wyznaczenie odporności na kruche pękanie (KIc) oraz wykorzystanie metody IIT (ang. Interface Indentation Test) w celu określenia wrażliwości powłok do delaminacji. Otrzymane wyniki wykazały przewagę parametrów użytkowych powłok natryskanych z zawiesin.
EN
In this work the two methods of plasma spraying have been compiled (powder and suspension ones) and a comparison of selected mechanical properties was made. Feeding material was yttria stabilized zirconia. The coatings were obtained with similar parameters. The studies of mechanical properties included: hardness measurements by instrumented indentation tests, investigations of elastic modulus, calculation of fracture toughness (KIc) and an ability of coatings delamination investigations by interface indentation test, IIT. Obtained results proved advantage of utility parameters of the coatings sprayed by suspension.
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.