دراسة عن الانبعاث الصوتي لانتشار الشقوق في المواد الخزفية الانضغاطية تحت الضغط الحراري (2)

خصائص الانبعاث الصوتي لانتشار الكراك عندما يتغير مستشعر درجة الحرارة ببطء.

عندما يتم تسخينه إلى درجات حرارة قصوى مختلفة T max، ثم يتم تبريده ببطء، تظهر خصائص الانبعاث الصوتي لعملية انتشار الشقوق الصغيرة في الشكل 4. عندما يكون Tmax أقل من 50 0 درجة مئوية، فإن إشارة الانبعاث الصوتي المكتشفة لها ذروة في نطاق درجة الحرارة من 180 ~ 2700 درجة مئوية، مما يشير إلى أن نمو وتوسع الشقوق الصغيرة يتركز بشكل أساسي حول 200 درجة مئوية، وبالتالي في نطاق درجة الحرارة هذا، إثارة انبعاث صوتي غني الإشارات، عندما يكون Tmax = 80 درجة مئوية، من الواضح أن إشارة الانبعاث الصوتي انتقلت إلى منطقة درجة الحرارة المرتفعة، وظهرت قيمة الذروة لمعدل عدد الانبعاثات الصوتية في نطاق درجة حرارة يتراوح بين 500 ~ 600 درجة مئوية، مما يشير إلى أن نمو وتوسع الشقوق الصغيرة يتركز بشكل أساسي عند 500-600. . ويمكن أيضًا أن نرى من الشكل 4 أنه كلما كان Tmax أكبر، كانت إشارة الانبعاث الصوتي أقوى.

عندما عينة من يتم تبريد الشريط الكهرضغطي منخفض التردد ببطء، وتنتج الشقوق الصغيرة بشكل أساسي عن الإجهاد الحراري الناتج عن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري للأطوار المختلفة في قالب البورسلين. تم استخدام حيود الأشعة السينية وطريقة HF للتحليل الكمي لتركيب بلورات السيراميك الانضغاطية ومحتوى الطور الزجاجي للعينة. أظهرت النتائج أن البلورة الخزفية الانضغاطية تحتوي على حوالي 3.5% من طور بلورة الكوارتز (انظر الجدول في الصفحة التالية). يتم تحويل الطور البلوري لمرحلة بلورات الكوارتز عند 570 درجة مئوية و1800-1270 درجة مئوية على التوالي. ولذلك، فإن معامل التمدد الحراري لطور بلورة الكوارتز سوف يتغير بشكل كبير حول درجتي الحرارة هاتين، مما يسبب الإجهاد الحراري. تتوافق ذروة إشارة الانبعاث الصوتي الموضحة في الشكل 4 مع نطاقي درجة الحرارة هذين لتحويل بلورات الكوارتز، مما يشير إلى أنه في نطاق درجة حرارة تحويل بلورات بيزو للكوارتز، سوف يتطور الضغط الحراري حول جزيئات الكوارتز ليسبب كمية كبيرة من الشقوق، مما يحفز إشارة انبعاث صوتية غنية. يعكس منحنى الانبعاث الصوتي بشكل كامل العملية الديناميكية لتكوين الشقوق الدقيقة في العينة تحت الضغط الحراري. عندما يتم رفع درجة الحرارة إلى Tmax مختلفة، سيتم شفاء الشقوق الصغيرة المتولدة أثناء عملية تبريد قطع البورسلين بدرجات مختلفة. كلما ارتفع Tmax، زادت درجة شفاء الشقوق الدقيقة. عندما يتم التبريد، تتشكل الشقوق الصغيرة مرة أخرى. كلما تم إطلاق المزيد من الطاقة، وبالتالي فإن إشارة الانبعاث الصوتي للعينة أثناء التبريد تزداد مع زيادة Tmax.

4 الاستنتاج:
خصائص الانبعاث الصوتي للمواد الخزفية يعكس محول القرص الانضغاطي تحت الضغط الحراري عملية انتشار الكراك وانتشاره داخل المادة:

(1) يحدث تكوين ونمو شقوق الشعار في مواد سيراميك اكسيد الالمونيوم تحت الضغط الحراري بشكل رئيسي أثناء عملية التبريد، وتبلغ القيمة القصوى لمعدل عدد الانبعاثات الصوتية أثناء عملية التبريد حوالي 400 مرة أثناء عملية التسخين.

(2) عندما يتناقص حجم الحبوب، يتم تدريجيًا قمع انتشار وانتشار شقوق الشعار في المواد الخزفية المعرضة للإجهاد الحراري إلى نطاق أصغر.

(3) في ظل ظروف التبريد، تتوافق خصائص الانبعاث الصوتي لتوسع الحالة المستقرة وانتشار عدم الاستقرار لشق الشارة الناجم عن الإجهاد الحراري مع اتجاه تغير القوة للعينة تحت الصدمة الحرارية.