I processen med industriell tillämpning av eldfasta material, för att förlänga livslängden för eldfasta material och undvika skador under användning, är deras förmåga att motstå termisk chock den primära prestanda som människor bör uppmärksamma. Keramiskt aluminiumoxidmaterial skadas av svår termisk chock. Kärnan är att den termiska chockspänningen som orsakas av de allvarliga termiska chocken på de makroskopiska defekterna och sprickorna inuti materialet, vilket får sprickorna att expandera och sedan att materialet går sönder. För eldfasta material inkluderar de aktuella testmetoderna för frakturthethet ensidig skårmetod och kildelningsmetod. 1. Unilateral notched strålmetod
Den enskilda kanten Notched Beam -metoden (enkels kantbalk, även känd som SENB -metoden) är att zirkoniumkeramiska block öppna ett litet snitt i mitten av ett långt cylindriskt prov med ett rektangulärt tvärsnitt som en förinställd spricka. Förhållandet bör vara mellan 1/2,5 och 1/2 och provet laddas fram till fraktur. Provets utseende visas i figur 1, och det finns vissa krav för storleken: det är mycket svårt att prefabricera en idealisk primär spricka på det eldfasta provet. Vanligtvis är konstgjorda snitt med en viss radie prefabricerade på provet för att ersätta. Det konstgjorda snittet har en krökningsradie som är mycket större än den för den naturliga sprickan, vilket kommer att orsaka en minskning av graden av spänningskoncentration, och det uppmätta frakturens seghetsvärde kommer att vara stort och kommer att öka med ökningen av snittbredden. Detta kallas "Notch Passivation Effect".
2. Kildelning
Kilsplittningsmetoden patenterades och publicerades av Tschegg 1986. Sedan dess har forskare runt om i världen använt den experimentella metoden på många fält som betong, trä och eldfast material. För kilsplittningsmetodexperimentet måste ett kubtestblock med en reserverad söm framställas. Testprovet och fixturen visas i figur 1-4. Efter att fixturen är klämd på aluminiumoxidens keramiska stångtestblock, omvandlar en vertikal tryckriktning, klämmor och rullar den vertikala belastningen på det kilformade inbrottet på testblocket till en horisontell belastning för att hålla teststycket isär.
Förhållandet mellan kraften i vertikal riktning (PV) och kraften i horisontell riktning (ph) för kilens splittringsexperiment laddat på provet är följande:
I formeln är PV-kraften i den vertikala riktningen laddad på den kilformade indexen, N;
PH-kraften för kraftöverföringspackning på provets horisontella riktning, N;
α-Vinkeln på det kilformade intryckspetsen, °.
Enligt förhållandet mellan den uppsamlade belastningen och delning av uppdelning av öppning kan provets sprickenergi och frakturthet beräknas när det är uppdelat, så att provet kan beskrivas sprickbeteende.
Med hjälp av kildelningsmetoden för att mäta frakturbeteendet hos det gjutbara provet kan det gjutas direkt i en specifik form, och ingen ytterligare bearbetning krävs efter avslag och avfyrning, och beredningen är bekväm. Skadorna på provet är inte lätt att inträffa under testbehandlingen. Eftersom belastningen appliceras på provet genom en vinklad kilformad indragare och fixtur, som omvandlar den vertikala belastningen till dragspänning på provet, kan testet utföras med hjälp av en enkel vertikalt laddad testmaskin. Dessutom är den horisontella belastningen som omvandlas av den kilformade indraget större än den vertikala belastningen, så att den faktiska belastningen på provet också kan mätas genom att använda en testmaskin med lägre tryck, vilket minskar prestandakraven för testningen av testningen maskin. Operationen är enkel och enheten är ekonomisk.
När materialets frakturenergi mäts med kildelningsmetoden kan den stabila sprickförökningen i provet garanteras, så kildelningsmetoden är lämplig för bestämning av sprickenergin i det eldfasta materialet. Harmuth et al. av Leoben University i Österrike använde kildelningsmetoden på detektering av frakturens seghet hos eldfasta material och utvecklade experimentella drifts- och databehandlingsmetoder genom olika experiment.
Hur testar man keramikens frakturthethet?
2023 07/03