ข้อมูลทางเทคนิค

ความเปราะบางของเทคนิคเซรามิกส์

ความเปราะบางเป็นคุณสมบัติสำคัญอีกประการหนึ่งที่ควรพิจารณาเมื่อทำการประเมินประสิทธิภาพของวัสดุเซรามิก และเป็นข้อบกพร่องที่ส่งผลร้ายแรงบ่อยครั้งของวัสดุเซรามิก การแสดงความเปราะบางของเซรามิกที่มองเห็นได้คือ ภายใต้แรงกดดันจากภายนอก การแตกหักจะเกิดขึ้นอย่างไม่คาดคิดและระเบิดออก ประสิทธิภาพทางอ้อมมีดังนี้: ความต้านทานต่ำต่อความเค้นเชิงกลและความผันผวนของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว


ความเปราะบางของเซรามิกได้รับอิทธิพลจากประเภทของพันธะเคมีและโครงสร้างผลึกเป็นหลัก เซรามิกส์ขาดระบบสลิปอิสระ เมื่อวัสดุได้รับความเครียดแล้ว เป็นการยากที่จะคลายความตึงเครียดผ่านการเสียรูปของพลาสติกที่เกิดจากสลิป ความเปราะบางเกิดจากการมีรอยแตกขนาดเล็ก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดสูง และต่อมาเกิดรอยแตกขนาดเล็กและแตกเป็นเสี่ยง ต่อไปนี้เป็นการแนะนำลักษณะของความเปราะบางของวัสดุเซรามิก


1. ลักษณะพันธบัตรโควาเลนต์

มีช่องว่างมากมายระหว่างอะตอมที่ประกอบเป็นพันธะเคมีในวัสดุเซรามิก ทำให้ยากต่อการกระตุ้นการเคลื่อนที่คลาดเคลื่อน พันธะโควาเลนต์มีทิศทาง ซึ่งทำให้โครงสร้างผลึกซับซ้อน และมีความสามารถในการต้านทานการเสียรูปและขัดขวางการเคลื่อนไหวที่ไม่เหมือนใคร


2. ลักษณะโครงสร้างจุลภาค

วัสดุเซรามิกเป็นคริสตัลไลน์และมีโครงสร้างหลายเฟส ขอบเกรนของมันจะป้องกันการเคลื่อนตัว และการเคลื่อนตัวโดยรวมจะส่งผลให้เกิดการแตกหัก นอกเหนือจากการมีอยู่ของจุด เส้น และข้อบกพร่องของพื้นผิวในโครงสร้างผลึกจริงแล้ว ยังมีการแตกหักด้วยกล้องจุลทรรศน์และย่อยด้วยกล้องจุลทรรศน์ และความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้างก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ ลักษณะโครงสร้างจุลภาค เช่น ขอบเกรน รูพรุน เฟสคริสตัล การรวมสองเฟส และการแตกหัก ล้วนมีส่วนทำให้เกิดความเปราะบางของวัสดุเซรามิก


3. ไม่มีการเสียรูปพลาสติกลักษณะ

วัสดุเซรามิกส่วนใหญ่แสดงการเสียรูปของพลาสติกเพียงเล็กน้อยหรือเพียงเล็กน้อยภายใต้การใช้แรงภายนอกที่อุณหภูมิปกติ ทำให้วัสดุเซรามิกแตกกระทันหัน ทำให้ดูเหมือนเปราะ


การแตกหักแบบเปราะเป็นกระบวนการแจกจ่ายความเค้นที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุได้รับความเครียดต่ำกว่าความแข็งแรงในการยึดติดของตัวเอง และเมื่ออัตราของความเค้นที่กระทำเกินอัตราการกระจายความเค้น จะไม่มีกระบวนการอื่นในการดูดซับพลังงาน และความเครียดไม่สามารถผ่อนคลายได้ จึงต้องใช้อย่างเข้มข้น การเติบโตของกระดูกหักเกิดขึ้นในอัตราที่รวดเร็วมาก ส่งผลให้เกิดการทำลายอย่างกะทันหัน การแตกหักแบบเปราะเป็นจุดสิ้นสุดของการเติบโตของรอยแตก