Studija o akustičkoj emisiji širenja pukotina u piezo keramičkim materijalima pod toplinskim naprezanjem (2)

Karakteristike akustične emisije širenja pukotine kada se temperaturni senzor polako mijenja.

Kada se zagrijava na različite maksimalne temperature T max, a zatim polako hladi, karakteristike akustične emisije procesa širenja mikropukotina prikazane su na slici 4. Kada je Tmax <50 0 ℃, detektirani signal akustične emisije ima vrhunac u temperaturnom rasponu od 180 ~ 2700 ℃, što ukazuje da su rast i širenje mikropukotina uglavnom koncentrirano oko 200 ℃, i stoga u ovom temperaturnom rasponu, izazivajući bogate signale akustične emisije, kada je Tmax = 80 ℃, signal akustične emisije očito se pomaknuo u područje visoke temperature, a vršna vrijednost brzine brojanja akustične emisije pojavila se u temperaturnom rasponu od 500 ~ 600 ℃, što ukazuje da rast i širenje mikropukotine su uglavnom bile koncentrirane na 500-600. ℃. Na slici 4 također se može vidjeti da što je veći Tmax, to je jači signal akustične emisije.

Kada je uzorak od Niskofrekventna piezoelektrična traka se polako hladi, mikropukotine su uglavnom uzrokovane toplinskim naprezanjem uzrokovanim razlikama u koeficijentima toplinskog širenja različitih faza u porculanskoj gredici. Rendgenska difrakcija i HF metoda korištene su za kvantitativnu analizu sastava piezo keramičkih kristala i sadržaja staklene faze u uzorku. Rezultati su pokazali da je piezo keramički kristal sadržavao oko 3,5% kvarcne kristalne faze (vidi tablicu na sljedećoj stranici). Kristalna faza kvarcne kristalne faze transformira se na 570 ℃ odnosno 1800-1270 ℃. Stoga će se koeficijent toplinskog širenja faze kristala kvarca jako promijeniti oko ove dvije temperature, što će uzrokovati toplinski stres. Vrhunac signala akustične emisije prikazan na slici 4 odgovara ova dva temperaturna raspona transformacije kristala kvarca, što ukazuje da će se u temperaturnom rasponu transformacije piezo kristala kvarca razviti toplinski stres oko čestica kvarca koji će uzrokovati veliku količinu pukotina, koje stimuliraju signal bogate akustične emisije. Krivulja akustične emisije u potpunosti odražava dinamički proces stvaranja mikropukotina u uzorku pod toplinskim naprezanjem. Kada se temperatura podigne na različite Tmax, mikropukotine nastale tijekom procesa hlađenja porculanske gredice zacijelit će do različitih stupnjeva. Što je veći Tmax, veći je stupanj zacjeljivanja mikropukotina. Kada se hladi, mikropukotine se ponovno stvaraju. Što se više energije oslobađa, signal akustične emisije uzorka tijekom hlađenja raste s porastom Tmax.

4. Zaključak
Značajke akustične emisije keramičkih materijala pretvornik piezo diska pod toplinskim naprezanjem odražava proces širenja pukotine i širenja unutar materijala:

(1) Stvaranje i rast pukotina amblema u keramičkim materijalima korund-mulit pod toplinskim naprezanjem uglavnom se događa tijekom procesa hlađenja, a vršna vrijednost brzine brojanja akustične emisije tijekom procesa hlađenja je oko 400 puta veća od one tijekom procesa zagrijavanja.

(2) Kada se veličina zrna smanjuje, širenje i širenje pukotina amblema u keramičkim materijalima izloženim toplinskom naprezanju postupno se potiskuje na manji raspon.

(3) U uvjetima kaljenja, karakteristike akustične emisije stacionarnog širenja i širenja nestabilnosti pukotine amblema uzrokovane toplinskim naprezanjem u skladu su s trendom promjene čvrstoće uzorka pod toplinskim udarom.