Technické informácie

Krehkosť technickej keramiky

Krehkosť je ďalšou zásadnou vlastnosťou, ktorú je potrebné vziať do úvahy pri hodnotení vlastností keramických materiálov, a je častou smrteľnou chybou keramických materiálov. Viditeľný prejav krehkosti keramiky je: pri vonkajšom tlaku je zlomenina neočakávaná a praskne. Nepriamy výkon je nasledujúci: slabá odolnosť voči mechanickému namáhaniu a rýchle teplotné výkyvy.


Krehkosť keramiky je primárne ovplyvnená typom chemickej väzby a kryštálovou štruktúrou. Keramike chýba nezávislý sklzový systém. Akonáhle je materiál namáhaný, je ťažké uvoľniť napätie prostredníctvom plastickej deformácie spôsobenej sklzom. Krehkosť je spôsobená prítomnosťou mikrotrhliniek, ktoré sú náchylné na vysokú koncentráciu napätia, a následne sa mikrotrhlinky šíria a lámu. Nasleduje zavedenie charakteristík krehkosti keramických materiálov.


1. Charakteristika kovalentných väzieb

Medzi atómami, ktoré tvoria chemické väzby v keramických materiáloch, je veľa medzier, čo sťažuje vyvolanie dislokačného pohybu. Kovalentná väzba má smerovosť, ktorá komplikuje kryštálovú štruktúru, a má väčšiu schopnosť odolávať deformácii a brániť jedinečnej mobilite.


2. Charakteristika mikroštruktúry

Keramické materiály sú polykryštalické a majú viacfázovú štruktúru. Jeho hranice zrna zabránia posunutiu a posunutie agregátu bude mať za následok vznik zlomenín. Okrem prítomnosti bodových, čiarových a povrchových chýb v skutočnej kryštálovej štruktúre existujú aj mikroskopické a submikroskopické zlomeniny a štrukturálnej nehomogenite sa nedá vyhnúť. Krehkosť keramických materiálov môžu navyše prispieť mikroštruktúrnymi znakmi, ako sú hranice zŕn, póry, kryštalické fázy, dvojfázové inklúzie a zlomeniny.


3. Žiadne plastické deformačné charakteristiky

Väčšina keramických materiálov vykazuje malú alebo len malú plastickú deformáciu pôsobením vonkajšej sily pri normálnej teplote, čo spôsobuje, že sa keramické materiály náhle rozbijú a pôsobia tak, že pôsobia krehko.


Krehká zlomenina je proces redistribúcie napätia, ku ktorému dochádza vtedy, keď je materiál namáhaný pod svoju vlastnú pevnosť väzby a keď miera aplikovaného napätia prekročí mieru redistribúcie napätia, neexistuje žiadny iný proces absorbovania energie a napätie nemožno uvoľniť, preto je potrebné koncentrované používanie. Rast zlomenín prebieha veľmi rýchlo, čo má za následok náhle zničenie. Krehká zlomenina znamená koniec rastu trhlín.