.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Изучение термостойкости керамических материалов по чувствительности их структуры к концентратору напряжений
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-10-39-45
Аннотация
Предложен метод определения термостойкости керамических материалов по чувствительности их структуры к концентратору напряжений, контролирующему разрушение при термическом нагружении. Для этого призматический образец со специально созданным надрезом (концентратором напряжений), термоциклировали в режиме нагрев при 850 °С ‒ охлаждение струей воды (20 °С). Хладагент подавали в вершину надреза горячего образца (методика локального термоудара (ЛТ)). По методике ЛТ изучали термостойкость 3 типов керамик: α-Al2O3 (тип 1), α-Al2O3 ‒ н. к. β-SiC (20 об. %) (тип 2) и
t-ZrO2, частично стабилизированный Y2O3 (3,5 мол. %) (тип 3). Максимальной термостойкостью обладает керамика 2-го типа, наименьшей термостойкостью ― керамика 3-го типа, керамика 1-го типа занимает промежуточное положение в ряду изучаемых материалов, что связано с особенностью формирования и распределения термических дефектов в структуре этих керамик в результате ЛТ. Достоинством методики ЛТ является однозначная воспроизводимость результатов определения термостойкости (RT) в пределах испытуемой выборки образцов (погрешность измерения составляла 3‒5 %).
Об авторе
Д. А. ИвановРоссия
Д. т. н.
Москва
Список литературы
1. Гаршин, А. П. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев, С. С. Семенов. ― М. : ООО Изд-во «Научтехлитиздат», 2003. ― 384 с.
2. Матренин, С. В. Техническая керамика / С. В. Матренин, А. И. Слосман. ― Томск : изд-во ТПУ, 2004. ― 75 с.
3. Максимов, В. Г. Керамические композиционные материалы на основе оксидных матриц / В. Г. Максимов, Н. М. Варрик // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2018. ― № 7/8. ― С. 28‒34.
4. Hugot, F. Thermal shock of alumina by compressed air cooling / F. Hugot, J. C. Glandus // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2007. ― № 27. ― Р. 1919‒1925.
5. Земляной, К. Г. Служба огнеупоров / К. Г. Земляной. ― Екатеринбург : изд-во Уральского университета, 2018. ― 172 с.
6. Osterstock, F. A method to compare the thermal shock resistance and the severity of quenching conditions of brittle solids / F. Osterstock, B. Legendre // J. Phis. ― 1997. ― № 3. ― Р. 561‒574.
7. Awaji, H. Thermal shock testing of ceramics by infrared heating / H. Awaji, S. Honda, T. Nishikawa // Int. Ceram. ― 1996. ― № 5. ― Р. 55‒67.
8. Пат. № 2131403 Российская Федерация, С 04 В 35/00. Способ определения термостойкости конструкционных керамических материалов / Иванов Д. А., Фомина Г. А. ; заявл. 07.05.97 ; опубл. 10.06.99, Бюл. № 16.
9. Красулин, Ю. Л. Структура и разрушение материалов из порошков тугоплавких соединений / Ю. Л. Красулин, С. М. Баринов, В. С. Иванов. ― М. : Наука, 1985. ― 148 с.
10. Verevka, V. G. Mechanical properties of structural ceramic materials based on silicon nitride / V. G. Verevka, I. L. Shkarupa, V. P. Paranosenkov // Refract. Ind. Ceram. ― 1996. ― Vol. 37, № 11. ― Р. 387‒390. Веревка, В. Г. Механические свойства конструкционных керамических материалов на основе нитрида кремния / В. Г. Веревка, И. Л. Шкарупа, В. П. Параносенков // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1996. ― № 11. ― С. 14‒17.
11. Пат. № 2209796 Российская Федерация, С 04 В 35/00, G 01 N 33/38. Устройство для испытания на термостойкость конструкционной керамики / Ситников А. И., Иванов Д. А. ; заявл. 26.12.2001 ; опубл. 10.08.2003, Бюл. № 22.
12. Иванов, Д. А. Физико-химические закономерности процессов получения композиционных материалов на основе высокодисперсного алюминиевого порошка ПАП-2 / Д. А. Иванов : дис. … докт. техн. наук. ― М., 2019. ― 301 с.
13. Гогоци, Г. А. Изучение трещиностойкости керамики с V-образным надрезом / Г. А. Гогоци // Проблемы прочности. ―2000. ― № 1. ― С. 120‒127.
14. Иванов, Д. А. Композиционные материалы / Д. А. Иванов, А. И. Ситников, С. Д. Шляпин. ― М. : Юрайт, 2019. ― 253 с.
15. Krylov, A. V. Influence of SiC whisker size on mechanical properties of reinforced alumina / A. V. Krylov, S. M. Barinov, D. A. Ivanov // J. Mater. Sci. Lett. ― 1993. ― № 12. ― P. 904‒906.
16. Val'yano, G. E. Mechanical properties and recrystalization of alumina ceramics reinforced by silicon carbide whisker / G. E. Val'yano, D. A. Ivanov, A. V. Krylov // Refractories. ― 1995. ― Vol. 36, № 5/6. ― P. 135‒138. Вальяно, Г. Е. Изучение механических свойств и рекристаллизации алюмооксидной керамики, армированной нитевидными кристаллами карбида кремния / Г. Е. Вальяно, Д. А. Иванов, А. В. Крылов // Огнеупоры. ― 1995. ― № 5. ― С. 8‒12.
17. Гогоци, Ю. Г. Конструкционная керамика: получение, свойства, применение / Ю. Г. Гогоци. ― Общество «Знание» УССР, 1990. ― 19 с.
18. Химическая технология керамики ; под ред. И. Я. Гузмана. ― М. : ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. ― 496 с.
19. Шевченко, В. Я. Техническая керамика / В. Я. Шевченко, С. М. Баринов. ― М. : Наука, 1993. ― 187 с.
20. Бакунов, В. С. Оксидная керамика: спекание и ползучесть / В. С. Бакунов, А. В. Беляков, Е. С. Лукин, У. Ш. Шаяхметов. ― М. : изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007. ― 584 с
Дополнительные файлы
Для цитирования: Иванов Д.А. Изучение термостойкости керамических материалов по чувствительности их структуры к концентратору напряжений. Новые огнеупоры. 2020;(10):39-45. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-10-39-45
For citation: Ivanov D.A. Investigation of the thermal shock resistance of ceramic materials by the sensitivity of their structure to the stress concentrator. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(10):39-45. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-10-39-45
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.