Undersøgelse af akustisk emission af revneudbredelse i piezokeramiske materialer under termisk stress (2)

Akustiske emissionskarakteristika for revneudbredelse, når temperatursensoren langsomt ændrer sig.

Når det opvarmes til forskellige maksimale temperaturer T max, og derefter langsomt afkøles, er de akustiske emissionskarakteristika for mikrorevneformeringsprocessen vist i figur 4. Når Tmax <50 0 ℃, har det detekterede akustiske emissionssignal en top i temperaturområdet 1 80 ~ 2700 ℃, der hovedsageligt er koncentreret om, at væksten af mikrorevner er koncentreret omkring det. 200 ℃, og dermed i dette temperaturområde, fremkalder rige akustiske emissionssignaler, Når Tmax = 80 ℃, flyttede det akustiske emissionssignal sig tydeligvis til højtemperaturområdet, og spidsværdien af den akustiske emissions tællehastighed optrådte i temperaturområdet 500 ~ 600 ℃, der hovedsageligt var koncentreret om, mikrovækst og ekspansion. 500-600. ℃. Det kan også ses af figur 4, at jo større Tmax, desto stærkere er det akustiske emissionssignal.

Når prøven af lavfrekvent piezoelektrisk strimmel afkøles langsomt, mikrorevner er hovedsageligt forårsaget af den termiske spænding forårsaget af forskellene i de termiske udvidelseskoefficienter for de forskellige faser i porcelænsstykket. Røntgendiffraktion og HF-metode blev brugt til kvantitativt at analysere prøvens piezokeramiske krystalsammensætning og glasfaseindhold. Resultaterne viste, at den piezokeramiske krystal indeholdt omkring 3,5 % af kvartskrystalfasen (se tabellen på næste side). Krystalfasen af ​​kvartskrystalfasen transformeres ved henholdsvis 5 70 ℃ og 1800-1270 ℃. Derfor vil den termiske udvidelseskoefficient for kvartskrystalfasen ændre sig meget omkring disse to temperaturer, hvilket vil forårsage den termiske spænding. Toppen af ​​det akustiske emissionssignal vist i figur 4 svarer til disse to temperaturområder for kvartskrystaltransformation, hvilket indikerer, at i piezokrystaltransformationstemperaturområdet for kvarts vil den termiske spænding omkring kvartspartiklerne udvikle sig til at forårsage en stor mængde revner, som stimulerer et rigt akustisk emissionssignal. Den akustiske emissionskurve afspejler fuldt ud den dynamiske proces med mikrorevnedannelse i prøven under termisk belastning. Når temperaturen hæves til forskellig Tmax, vil mikrorevnerne, der dannes under afkølingsprocessen af ​​porcelænsstykket, blive helet i forskellig grad. Jo højere Tmax, jo større er graden af ​​mikrorevneheling. Når der afkøles, dannes mikrorevnerne igen. Jo mere energi der frigives, så det akustiske emissionssignal fra prøven under afkøling stiger med stigende Tmax.

4 Konklusion
Keramiske materialers akustiske emissionskarakteristika piezo-skivetransducer under termisk stress afspejler processen med revneudbredelse og udbredelse inde i materialet:

(1) Dannelsen og væksten af ​​emblemrevner i korund-mullit keramiske materialer under termisk belastning forekommer hovedsageligt under afkølingsprocessen, og spidsværdien af ​​den akustiske emissions tællehastighed under afkølingsprocessen er omkring 400 gange den under opvarmningsprocessen.

(2) Når kornstørrelsen falder, undertrykkes udbredelsen og udbredelsen af ​​emblemrevner i keramiske materialer, der udsættes for termisk belastning, gradvist til et mindre område.

(3) Under quenching-forhold er de akustiske emissionskarakteristika for steady-state ekspansion og ustabilitetsudbredelse af emblemrevnen forårsaget af termisk spænding i overensstemmelse med styrkeændringstrenden for prøven under termisk chok.