Исследование микрорастрескивания керамических материалов методом акустической эмиссии

Abstract

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.