Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии
Приведены результаты исследований микрорастрескивания таких композиционных керамических материалов, как электротехнический фарфор и нитридкремниевая керамика, с использованием метода акустической эмиссии. Уточнено аналитическое выражение, описывающее
 кинетику накопления микротрещин. Изучено...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы прочности |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112680 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии / А.В. Дроздов // Проблемы прочности. — 2014. — № 1. — С. 89-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860257017359237120 |
|---|---|
| author | Дроздов, А.В. |
| author_facet | Дроздов, А.В. |
| citation_txt | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии / А.В. Дроздов // Проблемы прочности. — 2014. — № 1. — С. 89-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Приведены результаты исследований микрорастрескивания таких композиционных керамических материалов, как электротехнический фарфор и нитридкремниевая керамика, с использованием метода акустической эмиссии. Уточнено аналитическое выражение, описывающее
кинетику накопления микротрещин. Изучено влияние скорости нагружения на характеристики прочности керамики и особенности акустической эмиссии при ее микрорастрескивании.
Установлена зависимость суммарного счета акустической эмиссии от площади напряженной поверхности образцов. Введено понятие модуля микрорастрескивания композиционных
керамических материалов и показано его несоответствие модулю Вейбулла при прочностных испытаниях керамики.
Представлено результати досліджень мікророзтріскування таких композиційних
керамічних матеріалів, як електротехнічний фарфор та нітридкремнієва кераміка, з
використанням методу акустичної емісії. Уточнено аналітичний вираз, який описує
кінетику накопичення мікротріщин. Вивчено вплив швидкості навантаження на характеристики міцності кераміки та особливості акустичної емісії при мікророзтріскуванні. Установлено зв’язок між сумарним підрахунком акустичної емісії і площею
напруженої поверхні зразків. Введено поняття модуля мікророзтріскування композиційних керамічних матеріалів і встановлено його невідповідність модулю Вейбулла
при випробуваннях кераміки на міцність.
This paper presents the results of investigations on the microcracking of composite ceramic materials, such as electrical engineering porcelain and silicon nitride ceramics, using the acoustic emission technique. The analytical expression describing the kinetics of microcrack accumulation is refined. The influence of the loading rate on the strength characteristics of ceramics and the special features of acoustic emission during their cracking are studied. The dependence of the total acoustic emission count on the stressed surface area of specimens is found. The notion of the microcracking modulus of ceramic composite materials is introduced and its mismatching with the Weibull modulus in strength tests of ceramics is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:50:31Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÓÄÊ 539.3/4:666.3
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ìåòîäîì
àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè
À. Â. Äðîçäîâ
Èíñòèòóò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
drozdov@ipp.kiev.ua
Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ òàêèõ êîìïîçèöèîííûõ êåðàìè-
÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, êàê ýëåêòðîòåõíè÷åñêèé ôàðôîð è íèòðèäêðåìíèåâàÿ êåðàìèêà, ñ èñïîëü-
çîâàíèåì ìåòîäà àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè. Óòî÷íåíî àíàëèòè÷åñêîå âûðàæåíèå, îïèñûâàþùåå
êèíåòèêó íàêîïëåíèÿ ìèêðîòðåùèí. Èçó÷åíî âëèÿíèå ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ íà õàðàêòåðèñ-
òèêè ïðî÷íîñòè êåðàìèêè è îñîáåííîñòè àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè ïðè åå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèè.
Óñòàíîâëåíà çàâèñèìîñòü ñóììàðíîãî ñ÷åòà àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè îò ïëîùàäè íàïðÿæåí-
íîé ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ. Ââåäåíî ïîíÿòèå ìîäóëÿ ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êîìïîçèöèîííûõ
êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ è ïîêàçàíî åãî íåñîîòâåòñòâèå ìîäóëþ Âåéáóëëà ïðè ïðî÷íîñò-
íûõ èñïûòàíèÿõ êåðàìèêè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êåðàìè÷åñêèå ìàòåðèàëû, ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå, àêóñòè÷åñêàÿ ýìèñ-
ñèÿ, ñóììàðíûé ñ÷åò, ðàñïðåäåëåíèå Âåéáóëëà, ìîäóëü ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ.
Ââåäåíèå. Ìåòîä àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè (ÀÝ) ÿâëÿåòñÿ ýôôåêòèâíûì äëÿ èññëå-
äîâàíèÿ ïðîöåññîâ ðàçðóøåíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ êàê íà ìàêðî-, òàê è íà
ìèêðîóðîâíÿõ [1, 2]. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî óêàçàííûå ïðîöåññû, ïðåäñòàâëÿþùèå
ðàçðóøåíèå ñâÿçåé â ñòðóêòóðå õðóïêèõ ìàòåðèàëîâ, ñîïðîâîæäàþòñÿ âûäåëåíèåì
óïðóãîé ýíåðãèè, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü çàðåãèñòðèðîâàíà âûñîêî÷óâñòâèòåëüíîé àïïà-
ðàòóðîé. Îñíîâíûìè ïðîöåññàìè ðàçðóøåíèÿ è ñîîòâåòñòâåííî èñòî÷íèêàìè ÀÝ ïðè
íàãðóæåíèè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ÿâëÿþòñÿ ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå è äîêðèòè-
÷åñêèé ðîñò òðåùèí (ÄÐÒ).
Ñòàäèÿ ÄÐÒ ïðåäøåñòâóåò êàòàñòðîôè÷åñêîìó ðàçðóøåíèþ ìíîãèõ êåðàìè÷åñ-
êèõ ìàòåðèàëîâ è ìîæåò áûòü çàðåãèñòðèðîâàíà ïî ñèãíàëàì ÀÝ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî
äëÿ ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ñóììàðíûé ñ÷åò ÀÝ N ïðÿìî
ïðîïîðöèîíàëåí ïðèðàùåíèþ äëèíû ðàçâèâàþùåéñÿ òðåùèíû çà âðåìÿ íàáëþäåíèÿ
[2], à ñêîðîñòü ñ÷åòà �N , â ñâîþ î÷åðåäü, ïðîïîðöèîíàëüíà ñêîðîñòè äîêðèòè÷åñêîãî
ðîñòà òðåùèíû [1, 3]. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû V îò êîýôôèöèåíòà
èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé K1 îáû÷íî îïèñûâàþò ñòåïåííûì óðàâíåíèåì [1]:
V
da
dt
A
K
K
A K
c
n
n� �
�
�
��
�
�
�� �* ( ) ,
1
1
1 (1)
ãäå à – äëèíà òðåùèíû; t – âðåìÿ; A* , A, n – ïàðàìåòðû, çàâèñÿùèå îò ìàòåðèàëà,
òåìïåðàòóðû è îêðóæàþùåé ñðåäû; K c1 – êðèòè÷åñêèé êîýôôèöèåíò èíòåíñèâíîñòè
íàïðÿæåíèé.
Êîýôôèöèåíò èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé K1 ñâÿçàí ñ äåéñòâóþùèì â ìàòå-
ðèàëå íàïðÿæåíèåì è òðåùèíîé äëèíîé à ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:
K Y a1 � , (2)
ãäå Y – ãåîìåòðè÷åñêèé ôàêòîð.
© À. Â. ÄÐÎÇÄÎÂ, 2014
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 89
 ðåçóëüòàòå ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé [1–6] áûëî
óñòàíîâëåíî, ÷òî äëÿ áîëüøèíñòâà êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ â óñëîâèÿõ êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðû ïàðàìåòð n (ïîêàçàòåëü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû) íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ
30...300, áîëåå íèçêèå åãî çíà÷åíèÿ 12...16 õàðàêòåðíû äëÿ ñòåêëà. Àíàëèç âûðàæåíèé
(1) è (2) ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ïðîöåññ äîêðèòè÷åñêîãî ðîñòà òðåùèíû ïðè
ïîñòîÿííîé èëè âîçðàñòàþùåé íàãðóçêå ÿâëÿåòñÿ ëàâèíîîáðàçíûì è ïðîÿâëÿåòñÿ íà
îòíîñèòåëüíî êîðîòêîì êîíå÷íîì ó÷àñòêå íàãðóæåíèÿ, çàêàí÷èâàÿñü êàòàñòðîôè÷åñ-
êèì ðàçðóøåíèåì.
Äðóãèì õàðàêòåðíûì èñòî÷íèêîì ÀÝ ïðè ìåõàíè÷åñêîì íàãðóæåíèè êåðàìèêè
ÿâëÿåòñÿ îáðàçîâàíèå ðàññåÿííûõ ïî îáúåìó èëè ïîâåðõíîñòè ìàòåðèàëà íåâçàèìî-
äåéñòâóþùèõ ìèêðîòðåùèí. Òàêîå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå èìååò ìåñòî äëÿ ãåòåðî-
ãåííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ è ïðîèñõîäèò âñëåäñòâèå àíèçîòðîïèè óïðóãèõ
ñâîéñòâ è ðàçëè÷èÿ êîýôôèöèåíòîâ òåðìè÷åñêîãî ðàñøèðåíèÿ ñòðóêòóðíûõ êîìïî-
íåíòîâ, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ äîïîëíèòåëüíûõ îñòàòî÷íûõ íàïðÿæåíèé [7].
Ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå ìîæåò òàêæå èíèöèèðîâàòüñÿ îáðàçóþùèìèñÿ ïðè ìåõàíè-
÷åñêîé îáðàáîòêå êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ïîâåðõíîñòíûìè òðåùèíàìè [1]. Ïîëî-
æèòåëüíàÿ ðîëü ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ýòî îäèí èç âîçìîæíûõ
ìåõàíèçìîâ ïîâûøåíèÿ âÿçêîñòè ðàçðóøåíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ [7, 8]. Òàê,
ïðè ðàçðàáîòêå òàêèõ ìàòåðèàëîâ ìîæåò áûòü ïîñòàâëåíà öåëü ñîçäàíèÿ êîíòðî-
ëèðóåìûõ ìèêðîòðåùèí, êîòîðûå ìîãëè áû óâåëè÷èòü ïîêàçàòåëè òðåùèíîñòîéêîñòè
ïðè ñîõðàíåíèè âûñîêîé ïðî÷íîñòè [8]. Ïîýòîìó çíàíèå çàêîíîìåðíîñòåé ïðîöåññà
ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ âàæíûì (ïîëåçíûì) êàê ïðè èçó÷åíèè îñîáåííîñòåé
èõ ìåõàíè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ è ðàçðóøåíèÿ íà ìèêðî- è ìàêðîóðîâíÿõ, òàê è ïðè
ðàçðàáîòêå íîâûõ ìàòåðèàëîâ ñ ïîâûøåííîé âÿçêîñòüþ ðàçðóøåíèÿ.
 ðàáîòàõ [9–11] ðàçðàáîòàí ïîäõîä ê îïèñàíèþ ïðîöåññà ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ
ïðè íàãðóæåíèè îáðàçöîâ èç ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîãî îêñèäà àëþìèíèÿ è ýëåêòðî-
òåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà, êîòîðûé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìïîçèöèîííûé êåðàìè÷åñêèé
ìàòåðèàë, ñîäåðæàùèé ÷àñòèöû êâàðöà â ñòåêëÿííîé ìàòðèöå.  îñíîâó ýòîãî ïîäõîäà
ïîëîæåíî ñòàòèñòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå Âåéáóëëà, áàçèðóþùååñÿ íà êîíöåïöèè íàè-
ñëàáåéøåãî çâåíà. Ñîãëàñíî ýòîìó ðàñïðåäåëåíèþ âåðîÿòíîñòü ðàçðóøåíèÿ Ð îò
âåëè÷èíû íàïðÿæåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì [12]
P
m
�
�
�
��
�
�
��
�
�
�
�
�
�
1
0
exp ,
í
(3)
ãäå í – íàïðÿæåíèå, íèæå êîòîðîãî âåðîÿòíîñòü ðàçðóøåíèÿ ðàâíà íóëþ; 0 –
õàðàêòåðèñòè÷åñêîå íàïðÿæåíèå, èëè íîðìèðóþùàÿ âåëè÷èíà; m – ìîäóëü Âåéáóëëà,
èëè êîýôôèöèåíò ãîìîãåííîñòè.
Âûðàæåíèå (3) èçâåñòíî êàê òðåõïàðàìåòðè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå Âåéáóëëà, êî-
òîðîå ïðè í � 0 ïðåîáðàçóåòñÿ â äâóõïàðàìåòðè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå:
P
m
�
�
�
��
�
�
��
�
�
�
�
�1
0
exp .
(4)
Ïîñêîëüêó ïðè îãðàíè÷åííîì êîëè÷åñòâå èñïûòàííûõ îáðàçöîâ ýìïèðè÷åñêàÿ
ôóíêöèÿ âåðîÿòíîñòè ðàçðóøåíèÿ â îäèíàêîâîé ñòåïåíè ñîãëàñóåòñÿ ñ ðàñïðåäåëå-
íèÿìè (3) è (4), äëÿ îöåíêè ïðî÷íîñòè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ íàèáîëåå ÷àñòî
ïðèìåíÿåòñÿ áîëåå ïðîñòîå äâóõïàðàìåòðè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå Âåéáóëëà (4).
À. Â. Äðîçäîâ
90 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
 îñíîâó àíàëèçà ïðîöåññà ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ
[9–11] ïîëîæåíî ïðåäñòàâëåíèå î òîì, ÷òî ìàòåðèàë ñîñòîèò èç ýëåìåíòàðíûõ îáúå-
ìîâ, è âîçíèêíîâåíèå ìèêðîòðåùèíû â êàæäîì èç îáúåìîâ ïîä÷èíÿåòñÿ äâóõïàðà-
ìåòðè÷åñêîìó ðàñïðåäåëåíèþ Âåéáóëëà. Ïðè íåâûñîêîé ïëîòíîñòè îáðàçóþùèõñÿ
íåâçàèìîäåéñòâóþùèõ ìèêðîòðåùèí, ò.å. ïðè íèçêèõ çíà÷åíèÿõ âåðîÿòíîñòè ðàçðó-
øåíèÿ Ð, ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ñëåäóþùèì ïðèáëèæåííûì âûðàæåíèåì [7]:
�
�
�
�
�
�
��
�
�
��
1 0
m
, (5)
ãäå � – êîëè÷åñòâî îáðàçóþùèõñÿ ìèêðîòðåùèí; � – îáùåå êîëè÷åñòâî ïîòåíöèàëü-
íî âîçìîæíûõ ìèêðîòðåùèí.
Ïîñêîëüêó ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå êîìïîçèöèîííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ
ñîïðîâîæäàåòñÿ äèñêðåòíîé ÀÝ, ðåãèñòðèðóåìûå ïðè ýòîì ñîáûòèÿ, èëè âåëè÷èíà
ñóììàðíîãî ñ÷åòà N , ïðîïîðöèîíàëüíû êîëè÷åñòâó îáðàçóþùèõñÿ ìèêðîòðåùèí, è
ïîýòîìó äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N òàêæå ìîãóò îïèñûâàòüñÿ
ñòåïåííîé çàâèñèìîñòüþ, àíàëîãè÷íîé (5).  ðàáîòàõ [9, 11] ïðîàíàëèçèðîâàíû
îñîáåííîñòè ÀÝ ïðè íàãðóæåíèè ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà.  ðåçóëüòàòå óñòà-
íîâëåíî, ÷òî ïîêàçàòåëü ñòåïåíè m, âû÷èñëåííûé ïî ïàðàìåòðàì ÀÝ (m� 4), ñîãëà-
ñóåòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè îïðåäåëåíèÿ ìîäóëÿ Âåéáóëëà ïðè èñïûòàíèè îáðàçöîâ íà
ïðî÷íîñòü. Àíàëîãè÷íî ïðè èñïûòàíèè îêñèäà àëþìèíèÿ òèïà Lucalox ïîêàçàíî, ÷òî
m� 10, è ýòî, êàê óòâåðæäàåòñÿ â [10], ñîîòâåòñòâóåò ìîäóëþ Âåéáóëëà äëÿ ïîëè-
êðèñòàëëè÷åñêèõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ. Ê ñîæàëåíèþ, â [10] íå ïðåäñòàâëåíû
íåïîñðåäñòâåííî ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðî÷íîñòè èññëåäîâàííûõ ìàòåðè-
àëîâ è ïîýòîìó óòâåðæäåíèÿ î ñîîòâåòñòâèè ìåæäó ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíè m ïðè
ìèêðîðàñòðåñêèâàíèè è ìîäóëÿìè Âåéáóëëà, âåðîÿòíî, òðåáóþò áîëüøåãî îáîñíîâà-
íèÿ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â ðàáîòàõ [9–11] îñîáåííîñòè ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ
ïðîàíàëèçèðîâàíû ïî ðåçóëüòàòàì ðåãèñòðàöèè ñêîðîñòè ñ÷åòà ÀÝ, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ
ïðîèçâîäíîé îò ñóììàðíîãî ñ÷åòà N ÀÝ è èìååò áîëåå âûðàæåííûé ïî ñðàâíåíèþ ñ
ïîñëåäíèì äèñêðåòíûé õàðàêòåð, áîëüøå çàâèñèò îò ïàðàìåòðîâ ðåãèñòðèðóþùåé
àïïàðàòóðû, ÷òî â èòîãå çàòðóäíÿåò îáðàáîòêó è àíàëèç ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ óòî÷íåíèå ìåòîäîì ÀÝ çàêîíîìåðíîñòåé
ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ãåòåðîãåííûõ ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ
ïðè èõ ìåõàíè÷åñêîì íàãðóæåíèè.
Âûáîð ìàòåðèàëîâ äëÿ èññëåäîâàíèé. Äëÿ âûáîðà êîíêðåòíûõ êåðàìè÷åñêèõ
ìàòåðèàëîâ, ïðîÿâëÿþùèõ ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå, ïðåäâàðèòåëüíî áûëè ïðîâåäåíû
èñïûòàíèÿ ïðî÷íîñòè ðàçëè÷íîé êåðàìèêè íà èçãèá ñ ðåãèñòðàöèåé ÀÝ. Äëÿ ýòîãî
èñïîëüçîâàëè ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííîå îáîðóäîâàíèå, îáåñïå÷èâàþùåå èçãèá êåðà-
ìè÷åñêèõ îáðàçöîâ ïî òðåõ- è ÷åòûðåõòî÷å÷íîé ñõåìàì, à òàêæå ðåãèñòðàöèþ ïàðà-
ìåòðîâ ÀÝ [13].  êà÷åñòâå èíôîðìàòèâíîãî ïàðàìåòðà ÀÝ áûë âûáðàí ñóììàðíûé
ñ÷åò, ÿâëÿþùèéñÿ èíòåãðàëüíûì ïàðàìåòðîì, îòðàæàþùèì êèíåòèêó ïðîöåññîâ êàê
ìèêðî-, òàê è ìàêðîðàçðóøåíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ïðè èõ íàãðóæåíèè.
Ñ öåëüþ ñðàâíåíèÿ äëÿ êàæäîãî èç èññëåäîâàííûõ ìàòåðèàëîâ îïðåäåëÿëè
äèàãðàììû îòíîñèòåëüíîå íàïðÿæåíèå â – ñóììàðíûé ñ÷åò N ÀÝ ( â – ïðåäåë
ïðî÷íîñòè ïðè èçãèáå).  ðåçóëüòàòå ïðîâåäåííûõ èñïûòàíèé ïîëó÷åíû òðè òèïè÷-
íûå äèàãðàììû ïðè íàãðóæåíèè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ (ðèñ. 1).
Äëÿ äèàãðàììû 1 (ðèñ. 1) îòìå÷àåòñÿ ïðàêòè÷åñêîå îòñóòñòâèå èëè íåçíà÷è-
òåëüíàÿ àêòèâíîñòü ÀÝ âïëîòü äî ñàìîãî ìîìåíòà ðàçðóøåíèÿ, íàáëþäàþòñÿ îòäåëü-
íûå ñêà÷êè ïî ñóììàðíîìó ñ÷åòó, êîòîðûå ìîãóò áûòü âûçâàíû ðàçðóøåíèåì ìàòå-
ðèàëà â ìåñòàõ ïðèëîæåíèÿ íàãðóçêè ê îáðàçöó èëè òðåíèåì ìåæäó íàãðóæàþùèìè
ýëåìåíòàìè è ïîâåðõíîñòüþ îáðàçöà. Èñïîëüçîâàíèå òîíêèõ ïðîêëàäîê èç ïîëèâèíèë-
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ...
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 91
õëîðèäíîé ëåíòû èëè òåôëîíà ìåæäó íàãðóæàþùèìè ðîëèêàìè è ïîâåðõíîñòüþ
îáðàçöà ïîçâîëÿåò ñóùåñòâåííî ñíèçèòü ëèáî óñòðàíèòü ýòè ýôôåêòû. Îïèñàííûé
òèï äèàãðàììû ÀÝ õàðàêòåðåí äëÿ âûñîêîïðî÷íûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ (ïðåäåë
ïðî÷íîñòè ñîñòàâëÿåò 200 ÌÏà è âûøå), ìîíîêðèñòàëëîâ èëè òàêèõ àìîðôíûõ
ìàòåðèàëîâ, êàê ñòåêëî.
Äèàãðàììà 2 (ðèñ. 1) õàðàêòåðèçóåòñÿ íåçíà÷èòåëüíîé àêòèâíîñòüþ ÀÝ íà íà-
÷àëüíîì ó÷àñòêå íàãðóæåíèÿ è çàìåòíûì ðîñòîì ñóììàðíîãî ñ÷åòà N íà êîíå÷íîì
ïðè ïîñòîÿííîé èëè ïàäàþùåé íàãðóçêå, à òàêæå è ïîñëåäóþùèì êàòàñòðîôè÷åñêèì
ðàçðóøåíèåì (ðåçêîå ïàäåíèå íàãðóçêè). Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò îá îòñóòñòâèè çàìåò-
íîãî ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ íà íà÷àëüíîì ýòàïå íàãðóæåíèÿ è î íàëè÷èè â äàííûõ
ìàòåðèàëàõ ñòàäèè äîêðèòè÷åñêîãî ðîñòà ìàêðîòðåùèíû. Òàêîé òèï äèàãðàììû èìå-
åò ìåñòî ïðè èñïûòàíèè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ñ îòíîñèòåëüíî êðóïíûì ðàçìåðîì
çåðåí.
Äëÿ äèàãðàììû 3 (ðèñ. 1) èìååò ìåñòî ìîíîòîííûé ðîñò ñóììàðíîãî ñ÷åòà N
ÀÝ (è ñêîðîñòè ñ÷åòà) ïðè íàãðóæåíèè îáðàçöîâ âïëîòü äî ìîìåíòà èõ êàòàñòðî-
ôè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ. Äèàãðàììû íàïðÿæåíèå–ñóììàðíûé ñ÷åò N íàáëþäàþòñÿ
äëÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà, íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèè òèïà ÍÊÊÊÌ [14] è
íåêîòîðûõ äðóãèõ êîìïîçèöèîííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, ÷òî îáóñëîâëåíî ïðî-
öåññîì èõ ïîñòåïåííîãî ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ïðè ìåõàíè÷åñêîì íàãðóæåíèè [9].
Ñ ó÷åòîì èçëîæåííîãî â êà÷åñòâå îáúåêòà äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé áûëè
âûáðàíû ìàòåðèàëû, êîòîðûå ïðîÿâëÿëè ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå, ñîïðîâîæäàåìîå ÀÝ
(íà ðèñ. 1 äèàãðàììà 3), à èìåííî: ýëåêòðîòåõíè÷åñêèé ôàðôîð, êîòîðûé ñîñòîèò èç
ñòåêëîâèäíîé ôàçû ñ ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííûìè â íåé ÷àñòèöàìè êâàðöà èëè
ìóëëèòà, à òàêæå íèòðèäêðåìíèåâàÿ êåðàìèêà èç òðåõ ôàç, ñîäåðæàùàÿ çåðíà íèòðèäà
êðåìíèÿ è îêñèäà ìàãíèÿ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äëÿ îáîèõ ìàòåðèàëîâ õàðàêòåðíû
ëèíåéíûå äèàãðàììû äåôîðìèðîâàíèÿ.
Îñîáåííîñòè îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ îñî-
áåííîñòåé ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ íà ïðî÷íîñòü îáðàçöîâ
ðàçìåðîì 3 5 5 0 50, ,� � ìì â óñëîâèÿõ ÷åòûðåõòî÷å÷íîãî èçãèáà ñ áàçîé íàãðóæåíèÿ
40/20 ìì. Èñïûòàíèÿ âûïîëíÿëè íà îáîðóäîâàíèè, âêëþ÷àþùåì ïðåöèçèîííûé íàãðó-
æàþùèé óçåë è ñèñòåìó ðåãèñòðàöèè ïàðàìåòðîâ ÀÝ [13]. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ïîñòî-
ðîííèõ àêóñòè÷åñêèõ øóìîâ ìåæäó íàãðóæàþùèìè ðîëèêàìè è îáðàçöîì óñòàíàâ-
ëèâàëè ïðîêëàäêè èç òîíêîé ïîëèâèíèëõëîðèäíîé ëåíòû.
Ïîñêîëüêó ñèãíàëû ÀÝ ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâîâàëè íà íà÷àëüíîì ó÷àñòêå íàãðó-
æåíèÿ, à õàðàêòåð çàðåãèñòðèðîâàííûõ äèàãðàìì áûë ïëàâíûì, áåç çàìåòíûõ ñêà÷êîâ
92 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
Ðèñ. 1. Òèïè÷íûå äèàãðàììû â
N ÀÝ ïðè íàãðóæåíèè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ.
À. Â. Äðîçäîâ
è ïåðåëîìîâ âïëîòü äî ñàìîãî ìîìåíòà ðàçðóøåíèÿ, áûëà ïðåäïðèíÿòà ïîïûòêà
àïïðîêñèìèðîâàòü çàâèñèìîñòü ñóììàðíîãî ñ÷åòà N îò äåéñòâóþùèõ íàïðÿæåíèé
áîëåå îáùèì âûðàæåíèåì, âûòåêàþùèì èç òðåõïàðàìåòðè÷åñêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ
Âåéáóëëà:
N
B
A
A A
�
�
�
�
�
�
0 ïðè
ïðè
�
;
( ) ,
(6)
ãäå Â è � – ïàðàìåòðû ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ; À – íàïðÿæåíèå ïîÿâëåíèÿ ñèãíàëîâ
ÀÝ.
Àïðèîðè ïðåäïîëàãàëè, ÷òî ïàðàìåòð ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ �, íàçîâåì åãî
ìîäóëåì ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ, îòëè÷àåòñÿ îò ìîäóëÿ Âåéáóëëà m, îïðåäåëÿåìîãî ïî
ðàññåèâàíèþ çíà÷åíèé ïðåäåëîâ ïðî÷íîñòè îáðàçöîâ. Ìîäóëü � ïðè ôèêñèðîâàííîì
çíà÷åíèè íàïðÿæåíèÿ A îïðåäåëÿëè ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì äëÿ êàæäîãî
îáðàçöà ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. Äëÿ ýòîãî âûðàæåíèå (6)
ïðåîáðàçîâûâàëè ê âèäó
ln( ) ln( ) ln( ).N BA�
�� (7)
Ïîñêîëüêó ôèêñàöèÿ íàïðÿæåíèÿ A çàòðóäíåíà è èìåååò âûðàæåííûé ñóáúåê-
òèâíûé õàðàêòåð, îïðåäåëåíèå ìîäóëÿ � îñóùåñòâëÿëè ïóòåì ïîñëåäîâàòåëüíîãî
ïåðåáîðà ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé Ai .
Ïðè ýòîì ïîëó÷åííàÿ ñóììà êâàäðàòîâ îòêëîíåíèé S i ðàñ÷åòíûõ äàííûõ N jð
îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ N jý ñëóæèëà ìåðîé ñîãëàñèÿ ïðåäëîæåííîé ñòåïåííîé ôóíê-
öèè (6) ïðè ôèêñèðîâàííîì çíà÷åíèè Ai :
S N Ni j ýj
j
k
�
�
� ( ) ,ð
2
1
(8)
ãäå k – êîëè÷åñòâî òî÷åê äëÿ àïïðîêñèìàöèè.
Äëÿ óäîáñòâà ïðåäñòàâëåíèÿ è ñðàâíåíèÿ ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòà, ïîëó÷åííûõ äëÿ
êàæäîãî çíà÷åíèÿ Ai , îïðåäåëÿëè ïðèâåäåííîå çíà÷åíèå ñóììû êâàäðàòîâ îòêëî-
íåíèé ðàññ÷èòàííûõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ S i ïî ôîðìóëå
S
S
S
i
i�
max
, (9)
ãäå S max – ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå ñóììû êâàäðàòîâ îòêëîíåíèé äëÿ ðàññìàòðè-
âàåìîãî äèàïàçîíà èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèé A .
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà çàâèñèìîñòè S i îò A äëÿ èñïûòàííûõ íà èçãèá îáðàçöîâ
èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà è íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ñâèäåòåëüñòâóþò î
åå ÷åòêî âûðàæåííîì ìèíèìóìå (ðèñ. 2). Äëÿ îáðàçöà èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàð-
ôîðà ïðè èçìåíåíèè À îò 0 äî 20 ÌÏà ïðèâåäåííîå çíà÷åíèå ñóììû êâàäðàòîâ
îòêëîíåíèé óìåíüøàëîñü ïî÷òè â 1000 ðàç. Ïîýòîìó çíà÷åíèÿ ìîäóëÿ ìèêðîðàñ-
òðåñêèâàíèÿ � è íàïðÿæåíèÿ À âûáèðàëè ïðè ìèíèìàëüíîì çíà÷åíèè çàâèñè-
ìîñòè S i .
Òàêîé õàðàêòåð çàâèñèìîñòè ìîæåò áûòü îáóñëîâëåí òåì, ÷òî çíà÷åíèå ñóììàð-
íîãî ñ÷åòà N ê ìîìåíòó ðàçðóøåíèÿ îáðàçöà ñîñòàâëÿåò ïîðÿäêà 105, à êîëè÷åñòâî
ñîáûòèé ÀÝ, îòðàæàþùåå êîëè÷åñòâî çàðåãèñòðèðîâàííûõ ìèêðîòðåùèí, – (1,5...
... , )2 0 104� . Ýòî ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî áîëüøèì ÷èñëîì è ïîýòîìó íåðàâíîìåðíîñòü
ïðîöåññà ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ïðè íàãðóæåíèè ìàòåðèàëà íåçàìåòíà. Àíàëîãè÷íûå
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 93
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ...
çàâèñèìîñòè S i A
áûëè ïîëó÷åíû òàêæå äëÿ îáðàçöîâ èç íèòðèäêðåìíèåâîé êåðà-
ìèêè. Îòìåòèì, ÷òî äëÿ 90...95% çàðåãèñòðèðîâàííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äèàãðàìì
íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N ÀÝ, ïîëó÷åííûõ ïðè èñïûòàíèè îáðàçöîâ èç îáî-
èõ ìàòåðèàëîâ, èìåëè ÷åòêî âûðàæåííûé ìèíèìóì ðàñ÷åòíûõ çàâèñèìîñòåé S i A
.
Îáðàáîòêå íå ïîäâåðãàëè äàííûå èñïûòàíèé îòäåëüíûõ îáðàçöîâ, äëÿ êîòîðûõ íà-
áëþäàëè íåáîëüøèå ñêà÷êè ñóììàðíîãî ñ÷åòà N íà íà÷àëüíîì ó÷àñòêå íàãðóæåíèÿ,
÷òî, âåðîÿòíî, ñâÿçàíî ñ íåóäà÷íîé èõ óñòàíîâêîé íà íàãðóæàþùèõ îïîðàõ ëèáî
âîçìîæíûì íàëè÷èåì ïîñòîðîííèõ ÷àñòèö â çîíàõ êîíòàêòà íàãðóæàþùèõ ðîëèêîâ ñ
îáðàçöîì.
 ðåçóëüòàòå âûïîëíåííûõ ðàñ÷åòîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî ìîäóëü ìèêðîðàñòðåñêè-
âàíèÿ � êàê äëÿ îáðàçöîâ èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà, òàê è èç íèòðèäêðåìíè-
åâîé êåðàìèêè íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 2,4...3,7 ïðè ñðåäíåì çíà÷åíèè 3,0. Âàæíî, ÷òî
çíà÷åíèÿ � è À , îïðåäåëåííûå ïî ìèíèìóìó çàâèñèìîñòè S i A
, ïðàêòè÷åñêè
íå çàâèñÿò îò êîëè÷åñòâà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ òî÷åê (5–50), èñïîëüçîâàííûõ äëÿ
ðàñ÷åòà. Çíà÷åíèå ïàðàìåòðà ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ  â âûðàæåíèè (6) çàâèñèò îò
÷óâñòâèòåëüíîñòè àïïàðàòóðû ÀÝ è êà÷åñòâà àêóñòè÷åñêîãî êîíòàêòà ìåæäó êîí-
êðåòíûì îáðàçöîì è ïðèåìíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì ÀÝ. Äëÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî
ôàðôîðà ðàçáðîñ çíà÷åíèé  ñîñòàâèë äâà ðàçà, äëÿ íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè –
áîëåå ÷åòûðåõ ðàç.
Âëèÿíèå ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè ïðî÷íîñòè è ïàðàìåòðû
ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ. Îñîáåííîñòè ÀÝ, ñîïðîâîæäàþùåé ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå
ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà è íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè, èññëåäîâàëè ïðè
èñïûòàíèè íà ïðî÷íîñòü â óñëîâèÿõ ÷åòûðåõòî÷å÷íîãî èçãèáà îáðàçöîâ ðàçìåðîì
3 5 5 0 50, ,� � ìì ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ íàãðóæåíèÿ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðåäñòàâèòåëü-
íûõ äàííûõ êîëè÷åñòâî èñïûòàííûõ îáðàçöîâ äëÿ êàæäîé ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ
ñîñòàâëÿëî íå ìåíåå äåñÿòè. Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé è ïàðàìåòðû ìèêðîðàñòðåñêèâà-
íèÿ âûøåóêàçàííûõ ìàòåðèàëîâ ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 1. Êðèâûå ðàñïðåäåëåíèÿ ïðå-
äåëîâ ïðî÷íîñòè äëÿ âûáðàííûõ ìàòåðèàëîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ íàãðóæåíèÿ
ïðèâåäåíû íà ðèñ. 3. Ìîäóëü Âåéáóëëà îïðåäåëÿëè ìåòîäîì íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ
ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì â êîîðäèíàòàõ ln(ln( ( ( ))))1 1
P ln( ). Êàê âèäíî,
èçìåíåíèå ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà ñðåäíåå çíà÷åíèå ïðî÷íîñòè
ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà ïðè ñîõðàíåíèè ìàëîãî ðàçáðîñà ïî ïðî÷íîñòè îò-
äåëüíûõ îáðàçöîâ è ñîîòâåòñòâåííî âûñîêèõ çíà÷åíèé ìîäóëÿ Âåéáóëëà m� 31 36...
(ðèñ. 3,à). Äëÿ íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè îáíàðóæåíî ñëàáîå âëèÿíèå ñêîðîñòè
íàãðóæåíèÿ íà ïðåäåë ïðî÷íîñòè ïðè ñðàâíèòåëüíî áîëüøåì ðàçáðîñå ïîëó÷åííûõ
äàííûõ è áîëåå íèçêèõ çíà÷åíèÿõ m (15...21) – ðèñ. 3,á.
94 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü Si îò A äëÿ îáðàçöà èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà (ñêîðîñòü
íàãðóæåíèÿ 0,75 ÌÏà/ñ).
À. Â. Äðîçäîâ
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 95
Ò à á ë è ö à 1
Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé ïðî÷íîñòè îáðàçöîâ èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà
è íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ïðè ÷åòûðåõòî÷å÷íîì èçèáå
Ìàòåðèàë Ñêîðîñòü
íàãðóæåíèÿ
� , ÌÏà/ñ
Êîëè÷åñòâî
îáðàçöîâ
Ïðåäåë
ïðî÷íîñòè
â, ÌÏà
m A ,
ÌÏà
�
Ýëåêòðîòåõíè÷åñêèé
ôàðôîð
0,04 10 73,1 32 14,0 3,1
0,75 22 79,3 31 17,5 3,0
12,00 12 85,6 36 21,0 3,0
Íèòðèäêðåìíèåâàÿ
êåðàìèêà
0,15 33 172,0 21 27,5 2,9
1,80 32 176,0 16 37,0 3,0
50,00 33 181,0 15 47,0 3,0
a
á
Ðèñ. 3. Ðàñïðåäåëåíèå ïðåäåëîâ ïðî÷íîñòè ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà (à) è íèòðèäêðåì-
íèåâîé êåðàìèêè (á) ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ íàãðóæåíèÿ: 1 – � , � 0 04 ÌÏà/ñ, m � 32; 2 –
� , � 0 75 ÌÏà/ñ, m � 31; 3 – � �12 ÌÏà/ñ, m � 36; 4 – � , � 0 15 ÌÏà/ñ; 5 – � , �1 8 ÌÏà/ñ; 6 –
� � 50 ÌÏà/ñ.
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ...
Äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N êàê äëÿ îáðàçöîâ èç ýëåêòðî-
òåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà, òàê è èç íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ïîäîáíû íî, êàê áûëî
óêàçàíî âûøå, îòëè÷àþòñÿ çíà÷èòåëüíûì ðàçáðîñîì àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé ñóììàð-
íîãî ñ÷åòà N ïðè çàäàííîì óðîâíå íàïðÿæåíèé. Äëÿ êàæäîãî îáðàçöà ïî ýòîé
äèàãðàììå îïðåäåëÿëè ïàðàìåòðû ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ � è À èç óñëîâèÿ ìèíè-
ìóìà ïðèâåäåííîãî çíà÷åíèÿ ñóììû êâàäðàòîâ îòêëîíåíèé S i . Ñðåäíèå çíà÷åíèÿ
ýòèõ ïàðàìåòðîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ íàãðóæåíèÿ êàæäîé ãðóïïû îáðàçöîâ
ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
Àíàëèçèðóÿ ðàñ÷åòíûå äàííûå, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî äëÿ ýëåêòðîòåõíè-
÷åñêîãî ôàðôîðà è íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ñðåäíèå çíà÷åíèÿ ìîäóëÿ ìèêðî-
ðàñòðåñêèâàíèÿ � ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò è ôàêòè÷åñêè íå çàâèñÿò îò ñêîðîñòè
íàãðóæåíèÿ (�� 2,9...3,1). Âìåñòå ñ òåì ïîâûøåíèå ñêîðîñòè íàãðóæåíèÿ ïðèâîäèò ê
óâåëè÷åíèþ çíà÷åíèÿ À ñ 14 äî 21 ÌÏà äëÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà è ñ 27,5
äî 41,0 ÌÏà äëÿ íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè. Óñðåäíåííûå äèàãðàììû íàïðÿæåíèå
– ñóììàðíûé ñ÷åò N äëÿ êàæäîé ãðóïïû îáðàçöîâ ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 4.
Õàðàêòåðíî, ÷òî äëÿ îáîèõ ìàòåðèàëîâ, äàæå ïðè ñàìûõ ìàëûõ ñêîðîñòÿõ íàãðó-
æåíèÿ, äèàãðàììû óäîâëåòâîðèòåëüíî îïèñûâàþòñÿ ñòåïåííîé çàâèñèìîñòüþ (6) è íå
ñîäåðæàò ïåðåä ðàçðóøåíèåì ó÷àñòêà ðîñòà ñóììàðíîãî ñ÷åòà N ïðè ïîñòîÿííîì íà-
ïðÿæåíèè. Ýòî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü îá îòñóòñòâèè äëÿ ýòèõ ìàòåðèàëîâ êàêîãî-
ëèáî çàìåòíîãî äîêðèòè÷åñêîãî ðîñòà ìàêðîòðåùèíû.
Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ðàçìåðîâ îáðàçöîâ è âèäà íàãðóæåíèÿ íà îñîáåí-
íîñòè ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ. Ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ, êàêîå ðàñïðåäåëåíèå ðàññåÿí-
íûõ ìèêðîòðåùèí (îáúåìíîå èëè ïîâåðõíîñòíîå) íàáëþäàåòñÿ ïðè íàãðóæåíèè êîì-
ïîçèöèîííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ. Åñëè ïðèíÿòü âî âíèìàíèå, ÷òî ïîâåðõíîñòü
ìàòåðèàëîâ ìîæåò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé, ÷òî ïðèâîäèò ê àêòè-
âàöèè ðàçðûâà îòäåëüíûõ ñâÿçåé, ïðîöåññ ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ìîæåò áûòü ïðå-
èìóùåñòâåííî ïîâåðõíîñòíûì. Âîçìîæíîå îáðàçîâàíèå ïîâåðõíîñòíûõ òðåùèí â
ðåçóëüòàòå ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè îáðàçöîâ òàêæå ìîæåò ñëóæèòü èñòî÷íèêîì âîç-
íèêíîâåíèÿ ìèêðîòðåùèí ïðè íàãðóæåíèè.
Ñ öåëüþ óñòàíîâëåíèÿ îáúåìíîãî èëè ïîâåðõíîñòíîãî õàðàêòåðà ìèêðîðàñòðåñêè-
âàíèÿ áûëè èñïûòàíû îáðàçöû èç íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ðàçìåðîì 3 5 5 0 50, ,� �
è 5 0 5 0 100, ,� � ìì â óñëîâèÿõ ÷åòûðåõòî÷å÷íîãî èçãèáà ïðè ñîïîñòàâèìûõ ñêîðîñòÿõ
96 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
à
Ðèñ. 4. Óñðåäíåííûå äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ
íàãðóæåíèÿ äëÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà (à) è íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè (á): � –
� �12 ÌÏà/ñ;� – � , � 0 75 ÌÏà/ñ; � – � , � 0 04 ÌÏà/ñ;� – � , � 0 15 ÌÏà/ñ; � – � , �1 8 ÌÏà/ñ;
� – � � 50 ÌÏà/ñ.
á
À. Â. Äðîçäîâ
íàãðóæåíèÿ. Äëÿ îáðàçöîâ ðàçìåðîì 3 5 5 0 50, ,� � ìì ðàññòîÿíèå ìåæäó âíóòðåííèìè
è íàðóæíûìè íàãðóæàþùèìè ðîëèêàìè ñîñòàâëÿëî 20 è 40 ìì ñîîòâåòñòâåííî,
ñêîðîñòü íàãðóæåíèÿ – 1,8 ÌÏà/ñ, äëÿ îáðàçöîâ ðàçìåðîì 5 0 5 0 100, ,� � ìì – ñîîòâåò-
ñòâåííî 40 è 80 ìì, ñêîðîñòü íàãðóæåíèÿ – 1,5 ÌÏà/ñ. Îòíîøåíèÿ ýôôåêòèâíûõ
íàïðÿæåííûõ îáúåìîâ è íàïðÿæåííûõ ïëîùàäåé ïîâåðõíîñòåé äëÿ îáðàçöîâ óêàçàí-
íûõ ðàçìåðîâ ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî 0,35 è 0,5. Íà ðèñ. 5,à ïðåäñòàâëåíû óñðåä-
íåííûå äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N . Çíà÷åíèÿ ñóììàðíîãî ñ÷åòà
ïðè îäèíàêîâîì íàïðÿæåíèè äëÿ äâóõ òèïîðàçìåðîâ îáðàçöîâ íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ
0,45...0,55, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò îòíîøåíèþ ïëîùàäåé íàïðÿæåííûõ ïîâåðõíîñòåé îáðàç-
öîâ.
Äîïîëíèòåëüíî áûëè èñïûòàíû äâå ãðóïïû îáðàçöîâ ðàçìåðîì 3 5 5 0 50, ,� � ìì
ïðè òðåõòî÷å÷íîì èçãèáå, êîòîðûå ïî-ðàçíîìó óñòàíàâëèâàëè íà îïîðàõ (ðèñ. 5,á).
Îòíîøåíèÿ ýôôåêòèâíûõ íàïðÿæåííûõ îáúåìîâ è íàïðÿæåííûõ ïëîùàäåé ïîâåðõ-
íîñòåé ñîñòàâëÿëè ñîîòâåòñòâåííî 1,0 è 0,7. Êàê âèäíî, ñóììàðíûé ñ÷åò ÀÝ êîððå-
ëèðóåò ñ ïëîùàäüþ íàïðÿæåííîé ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî àáñîëþòíîå çíà÷åíèå ñóììàðíîãî ñ÷åòà ÀÝ ïðè
òðåõòî÷å÷íîì èçãèáå áûëî ìåíüøå, ÷åì ïðè ÷åòûðåõòî÷å÷íîì, à çàâèñèìîñòü ñóììàð-
íîãî ñ÷åòà N îò íàïðÿæåíèÿ äëÿ êàæäîãî èç îáðàçöîâ â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íå
ìîãëà óäîâëåòâîðèòåëüíî îïèñûâàòüñÿ âûðàæåíèåì (6). Ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ îòíî-
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 97
à
á
Ðèñ. 5. Óñðåäíåííûå äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N ïðè ÷åòûðåõòî÷å÷íîì (à) è
òðåõòî÷å÷íîì (á) èçãèáå îáðàçöîâ èç íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè.
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ...
ñèòåëüíûõ îòêëîíåíèé S i ñîñòàâëÿëè áîëåå 4%, ÷àñòî äëÿ èñïûòàííûõ îáðàçöîâ
âîîáùå áûëî íåâîçìîæíî îïðåäåëèòü ìèíèìóì ýòèõ îòêëîíåíèé, íàïðÿæåíèå À
ïîÿâëåíèÿ ñèãíàëîâ ÀÝ êîëåáàëîñü â ïðåäåëàõ 0...100 ÌÏà, à ïîêàçàòåëü ìèêðîðàñ-
òðåñêèâàíèÿ � èìåë áîëüøîé ðàçáðîñ (1,45...6,3). Òàêîé ýôôåêò ìîæåò áûòü îáóñëîâ-
ëåí íåîäíîðîäíûì íàïðÿæåííûì ñîñòîÿíèåì îáðàçöà, ìåíüøèì ÷èñëîì îáðàçóþùèõ-
ñÿ ìèêðîòðåùèí, íåäîñòàòî÷íîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ àïïàðàòóðû, à òàêæå ñðàâíèòåëü-
íî áîëüøèì âêëàäîì ïàðàçèòíûõ ñèãíàëîâ, êîòîðûå íå óäàëîñü ïîëíîñòüþ èñêëþ÷èòü.
Ïîýòîìó ïàðàìåòðû ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ïðè òðåõòî÷å÷íîì èçãèáå íå ðàññ÷èòûâàëè.
Ìîäóëü ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ �, õàðàêòåðèçóþùèé ïðîöåññ íàêîïëåíèÿ ìèêðî-
òðåùèí è ïîëó÷åííûé ïðè èñïûòàíèè îáðàçöîâ, ïî ñõåìå òðåõ- è ÷åòûðåõòî÷å÷íîãî
èçãèáà, ñóùåñòâåííî ìåíüøå ìîäóëÿ Âåéáóëëà (òàáë. 2), ÷òî íå îòâå÷àåò ïðåäïîëî-
æåíèþ î ñîîòâåòñòâèè ýòèõ âåëè÷èí [9, 11].
Òàêèì îáðàçîì, ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèé îáðàçöîâ ðàçíîãî ðàçìåðà è
ïðè ðàçëè÷íûõ ñõåìàõ íàãðóæåíèÿ ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ äàííîãî ìàòåðèàëà èìååò
ìåñòî ïðåèìóùåñòâåííî ðàññåÿííîå ïî åãî ïîâåðõíîñòè ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå, ò.å.
ìèêðîòðåùèíû îáðàçóþòñÿ íà ïîâåðõíîñòè ìàòåðèàëà.
Ïðåäñòàâëÿåòñÿ öåëåñîîáðàçíûì äëÿ äàëüíåéøåãî èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññà ìèêðî-
ðàñòðåñêèâàíèÿ ïðîâåñòè èñïûòàíèÿ ìàòåðèàëîâ ïðè îäíîðîäíîì íàïðÿæåííî-äåôîð-
ìèðîâàííîì ñîñòîÿíèè, à èìåííî: ïðè ðàñòÿæåíèè îáðàçöà. Ýòî ïîçâîëèëî áû ïðîâå-
ðèòü è óòî÷íèòü çàêîíîìåðíîñòè ÀÝ, ñîïóòñòâóþùåé ìèêðîðàñòðåñêèâàíèþ, è ðàç-
ðàáîòàòü ìîäåëü ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êîìïîçèöèîííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ.
Îäíàêî èñïûòàíèÿ êåðàìèêè íà ðàñòÿæåíèå – òðóäíîâûïîëíèìàÿ çàäà÷à. Ýòî îáóñ-
ëîâëåíî ñëîæíîñòüþ îáåñïå÷åíèÿ ðàâíîìåðíîãî ðàñòÿæåíèÿ îáðàçöà ñ èñêëþ÷åíèåì
âîçìîæíûõ èçãèáàþùèõ ìîìåíòîâ, à òàêæå íåîáõîäèìîñòüþ íàëè÷èÿ äîñòàòî÷íî
áîëüøîãî îáúåìà ìàòåðèàëà.
Ïîñêîëüêó ðàññìîòðåíû ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé òîëüêî äâóõ ìàòåðèàëîâ, ïðåä-
ñòàâëÿåò èíòåðåñ ðàñïðîñòðàíåíèå âûøåîòìå÷åííûõ îñîáåííîñòåé ïðîöåññà ìèêðî-
ðàñòðåñêèâàíèÿ íà äðóãèå ñóùåñòâóþùèå êîìïîçèöèîííûå êåðàìè÷åñêèå ìàòåðèàëû.
 û â î ä û
1. Èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà ÀÝ ïîçâîëÿåò çàðåãèñòðèðîâàòü ïðîöåññ ìèêðîðàñòðåñ-
êèâàíèÿ êîìïîçèöèîííûõ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ïðè èõ ìåõàíè÷åñêîì íàãðóæå-
íèè. Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ äàííûõ äëÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêîãî ôàðôîðà è íèòðèä-
êðåìíèåâîé êåðàìèêè ïðåäëîæåíî áîëåå òî÷íîå âûðàæåíèå, ïîçâîëÿþùåå îïèñàòü
98 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
Ò à á ë è ö à 2
Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé ïðî÷íîñòè îáðàçöîâ èç íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè
ïðè ðàçëè÷íûõ ñõåìàõ íàãðóæåíèÿ
Ñõåìà
íàãðóæåíèÿ
Ðàçìåð
îáðàçöà,
ìì
Êîëè÷åñòâî
îáðàçöîâ
Ïðåäåë
ïðî÷íîñòè
â, ÌÏà
m A *,
ÌÏà
�*
×åòûðåõòî÷å÷íûé
èçãèá
5 0 3 5 50, ,� � 32 176 16 37,0 3,0
5 0 5 0 90, ,� � 12 158 17 47,0 3,1
Òðåõòî÷å÷íûé
èçãèá
3 5 5 0 50, ,� � 23 213 15 – –
5 0 3 5 50, ,� � 32 212 26 – –
Ïðèìå÷àíèå. Çâåçäî÷êîé îòìå÷åíû ñðåäíèå çíà÷åíèÿ.
À. Â. Äðîçäîâ
íàêîïëåíèå ìèêðîòðåùèí è äèàãðàììû íàïðÿæåíèå – ñóììàðíûé ñ÷åò N ïðè
íàãðóæåíèè ñ ó÷åòîì íàïðÿæåíèé ïîÿâëåíèÿ ñèãíàëîâ ÀÝ.
2. Ïðîâåäåíà îöåíêà ñòàòèñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïðî÷íîñòè èññëåäîâàííûõ
ìàòåðèàëîâ è îïðåäåëåíû çíà÷åíèÿ ìîäóëÿ Âåéáóëëà, õàðàêòåðèçóþùåãî ðàññåÿíèå
ïðåäåëîâ ïðî÷íîñòè èñïûòàííûõ îáðàçöîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñêîðîñòÿõ íàãðóæåíèÿ,
ðàçìåðàõ îáðàçöîâ è ñõåìàõ íàãðóæåíèÿ. Ââåäåíî ïîíÿòèå ìîäóëÿ ìèêðîðàñòðåñêè-
âàíèÿ, êîòîðûé îïèñûâàåò êèíåòèêó ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ ïðè ìîíîòîííîì óâåëè÷å-
íèè íàïðÿæåíèé, è ïîêàçàíî, ÷òî åãî çíà÷åíèÿ ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò çíà÷åíèé
ìîäóëÿ Âåéáóëëà.
3. Äëÿ íèòðèäêðåìíèåâîé êåðàìèêè ðàññåÿííîå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèå ÿâëÿåòñÿ
ïðåèìóùåñòâåííî ïîâåðõíîñòíûì, ÷òî ñëåäóåò èç ñðàâíåíèÿ çíà÷åíèé ñóììàðíîãî
ñ÷åòà ÀÝ ïðè ôèêñèðîâàííîì óðîâíå íàïðÿæåíèé ïðè ðàçëè÷íûõ ðàçìåðàõ îáðàçöîâ
è ñõåìàõ íàãðóæåíèÿ.
Ð å ç þ ì å
Ïðåäñòàâëåíî ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ì³êðîðîçòð³ñêóâàííÿ òàêèõ êîìïîçèö³éíèõ
êåðàì³÷íèõ ìàòåð³àë³â, ÿê åëåêòðîòåõí³÷íèé ôàðôîð òà í³òðèäêðåìí³ºâà êåðàì³êà, ç
âèêîðèñòàííÿì ìåòîäó àêóñòè÷íî¿ åì³ñ³¿. Óòî÷íåíî àíàë³òè÷íèé âèðàç, ÿêèé îïèñóº
ê³íåòèêó íàêîïè÷åííÿ ì³êðîòð³ùèí. Âèâ÷åíî âïëèâ øâèäêîñò³ íàâàíòàæåííÿ íà õà-
ðàêòåðèñòèêè ì³öíîñò³ êåðàì³êè òà îñîáëèâîñò³ àêóñòè÷íî¿ åì³ñ³¿ ïðè ì³êðîðîçòð³ñ-
êóâàíí³. Óñòàíîâëåíî çâ’ÿçîê ì³æ ñóìàðíèì ï³äðàõóíêîì àêóñòè÷íî¿ åì³ñ³¿ ³ ïëîùåþ
íàïðóæåíî¿ ïîâåðõí³ çðàçê³â. Ââåäåíî ïîíÿòòÿ ìîäóëÿ ì³êðîðîçòð³ñêóâàííÿ êîìïî-
çèö³éíèõ êåðàì³÷íèõ ìàòåð³àë³â ³ âñòàíîâëåíî éîãî íåâ³äïîâ³äí³ñòü ìîäóëþ Âåéáóëëà
ïðè âèïðîáóâàííÿõ êåðàì³êè íà ì³öí³ñòü.
1. Ýâàíñ À. Ã., Ëýíãäîí Ò. Ã. Êîíñòðóêöèîííàÿ êåðàìèêà. – Ì.: Ìåòàëëóðãèÿ, 1980.
– 256 ñ.
2. Drozdov A. V., Galenko V. O., Gogotsi G. A., and Swain M. V. Acoustic emission
during micro- and macrocrack growth in Mg-PSZ // J. Amer. Ceram. Soc. – 1991. – 8.
– P. 1922 – 1927.
3. Ïèñàðåíêî Ã. Ñ., Ãîãîöè Ã. À., Äðîçäîâ À. Â., Íåãîâñêèé À. Í. Èññëåäîâàíèå
ïðî÷íîñòè êåðàìèêè â óñëîâèÿõ ìåõàíè÷åñêèõ è òåïëîâûõ âîçäåéñòâèé ñ èñïîëü-
çîâàíèåì àêóñòè÷åñêîé ýìèññèè // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1982. – ¹ 4. – Ñ. 3 – 8.
4. Ïèñàðåíêî Ã. Ñ., Ãîãîöè Ã. À., Çàâàäà Â. Ï. Òðåùèíîñòîéêîñòü êîíñòðóêöèîííîé
êåðàìèêè // Òàì æå. – 1985. – ¹ 4. – Ñ. 3 – 8.
5. Sclosa S., Dailly D. F., and Hastings G. W. Fracture toughness of hot isostatically
pressed alumina // Trans. J. Br. Ceram. Soc. – 1982. – 81. – P. 148 – 151.
6. De Aza A. H., Chevalier J., Fantozzi G., et al. Crack growth resistance of alumina,
zirconia and zirconia toughened alumina ceramics for joint prostheses // Biomaterials.
– 2002. – 23. – P. 937 – 945.
7. Áàðèíîâ Ñ. Ì. Òðåùèíîñòîéêîñòü êîíñòðóêöèîííîé ìàøèíîñòðîèòåëüíîé êåðà-
ìèêè // Èòîãè íàóêè è òåõíèêè. Òåõíîëîãèÿ ñèëèêàòíûõ è òóãîïëàâêèõ íåìåòàë-
ëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ. – Ì., 1988. – Ò. 1. – Ñ. 72 – 132.
8. Ãåâîðêÿí Ý. Ñ., ×èøêàëà Â. À., Ìåëüíèê Î. Ì. Íåêîòîðûå îñîáåííîñòè ñòðóêòóðî-
îáðàçîâàíèÿ ìàòåðèàëîâ íà îñíîâå íàíîïîðîøêîâ ÷àñòè÷íî ñòàáèëèçèðîâàííîãî
äèîêñèäà öèðêîíèÿ ãîðÿ÷èì ïðåññîâàíèåì ñ ïðÿìûì ïðîïóñêàíèåì òîêà // ³ñí.
Õàðê³â. íàö. óí-òó. Ñåð. Õ³ì³ÿ. – 2011. – 3. – Ñ. 50 – 54.
9. Evans A. G. and Linzer M. Failure prediction in structural ceramics using acoustic
emission // J. Amer. Ceram. Soc. – 1973. – 56. – P. 575 – 581.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1 99
Èññëåäîâàíèå ìèêðîðàñòðåñêèâàíèÿ êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ ...
10. Evans A. G., Linzer M., and Russel L. R. Acoustic emission and crack propagation in
polycrystalline alumina // Mater. Sci. Eng. – 1974. – 15. – P. 253 – 261.
11. Evans A. G. Residual stress measurements using acoustic emission // J. Amer. Ceram.
Soc. – 1975. – 58. – P. 239 – 243.
12. Weibull W. A. Statistical distribution function of wide applicability // J. Appl. Mech. –
1951. – 18. – P. 293 – 297.
13. Äðîçäîâ À. Â., Êóòíÿê Â. Â., Íåãîâñêèé À. Í. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå îáîðóäîâàíèå
äëÿ îöåíêè õàðàêòåðèñòèê ïðî÷íîñòè êåðàìè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ // Ïðîáë. ïðî÷-
íîñòè. – 1999. – ¹ 5. – Ñ. 117 – 126.
14. Ãîãîöè Ã. À., Çàâàäà Â. Ï., Ùåðáèíà Î. Ä. Ïðî÷íîñòü è òðåùèíîñòîéêîñòü êåðà-
ìèêè. Ñîîáù. 2. Íèòðèäêðåìíèåâàÿ êåðàìèêà // Òàì æå. – 1984. – ¹ 12. – Ñ. 11 –
15.
Ïîñòóïèëà 22. 05. 2013
100 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 1
À. Â. Äðîçäîâ
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /All
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Warning
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/Description <<
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/FRA <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>
/ITA <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>
/JPN <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>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/PTB <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>
/SUO <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>
/SVE <FEFF0041006e007600e4006e00640020006400650020006800e4007200200069006e0073007400e4006c006c006e0069006e006700610072006e00610020006f006d002000640075002000760069006c006c00200073006b006100700061002000410064006f006200650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740020006600f600720020006b00760061006c00690074006500740073007500740073006b0072006900660074006500720020007000e5002000760061006e006c00690067006100200073006b0072006900760061007200650020006f006300680020006600f600720020006b006f007200720065006b007400750072002e002000200053006b006100700061006400650020005000440046002d0064006f006b0075006d0065006e00740020006b0061006e002000f600700070006e00610073002000690020004100630072006f0062006100740020006f00630068002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020006f00630068002000730065006e006100720065002e>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /NoConversion
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /NA
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure true
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles true
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /NA
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112680 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:50:31Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Дроздов, А.В. 2017-01-25T20:52:42Z 2017-01-25T20:52:42Z 2014 Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии / А.В. Дроздов // Проблемы прочности. — 2014. — № 1. — С. 89-100. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112680 539.3/4:666.3 Приведены результаты исследований микрорастрескивания таких композиционных керамических материалов, как электротехнический фарфор и нитридкремниевая керамика, с использованием метода акустической эмиссии. Уточнено аналитическое выражение, описывающее
 кинетику накопления микротрещин. Изучено влияние скорости нагружения на характеристики прочности керамики и особенности акустической эмиссии при ее микрорастрескивании.
 Установлена зависимость суммарного счета акустической эмиссии от площади напряженной поверхности образцов. Введено понятие модуля микрорастрескивания композиционных
 керамических материалов и показано его несоответствие модулю Вейбулла при прочностных испытаниях керамики. Представлено результати досліджень мікророзтріскування таких композиційних
 керамічних матеріалів, як електротехнічний фарфор та нітридкремнієва кераміка, з
 використанням методу акустичної емісії. Уточнено аналітичний вираз, який описує
 кінетику накопичення мікротріщин. Вивчено вплив швидкості навантаження на характеристики міцності кераміки та особливості акустичної емісії при мікророзтріскуванні. Установлено зв’язок між сумарним підрахунком акустичної емісії і площею
 напруженої поверхні зразків. Введено поняття модуля мікророзтріскування композиційних керамічних матеріалів і встановлено його невідповідність модулю Вейбулла
 при випробуваннях кераміки на міцність. This paper presents the results of investigations on the microcracking of composite ceramic materials, such as electrical engineering porcelain and silicon nitride ceramics, using the acoustic emission technique. The analytical expression describing the kinetics of microcrack accumulation is refined. The influence of the loading rate on the strength characteristics of ceramics and the special features of acoustic emission during their cracking are studied. The dependence of the total acoustic emission count on the stressed surface area of specimens is found. The notion of the microcracking modulus of ceramic composite materials is introduced and its mismatching with the Weibull modulus in strength tests of ceramics is shown. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии Investigation on the Microcracking of Ceramic Materials Using the Acoustic Emission Method Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии Дроздов, А.В. Научно-технический раздел |
| title | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| title_alt | Investigation on the Microcracking of Ceramic Materials Using the Acoustic Emission Method |
| title_full | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| title_fullStr | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| title_full_unstemmed | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| title_short | Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| title_sort | исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112680 |
| work_keys_str_mv | AT drozdovav issledovaniemikrorastreskivaniâkeramičeskihmaterialovmetodomakustičeskoiémissii AT drozdovav investigationonthemicrocrackingofceramicmaterialsusingtheacousticemissionmethod |