Kajian Emisi Akustik Perambatan Retak pada Material Keramik Piezo pada Tekanan Termal (2)

Karakteristik emisi akustik dari perambatan retakan ketika sensor suhu berubah secara perlahan.

Ketika dipanaskan hingga suhu maksimum yang berbeda T max, dan kemudian didinginkan perlahan, karakteristik emisi akustik dari proses propagasi microcrack ditunjukkan pada Gambar 4. Ketika Tmax <50 0 ℃, sinyal emisi akustik yang terdeteksi memiliki puncak pada kisaran suhu 1 80 ~ 2700 ℃, hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan dan perluasan microcracks terutama terkonsentrasi di sekitar 200 ℃, dan dengan demikian dalam kisaran suhu ini, Membangkitkan akustik yang kaya sinyal emisi, Ketika Tmax = 80 ℃, sinyal emisi akustik jelas berpindah ke wilayah suhu tinggi, dan nilai puncak laju penghitungan emisi akustik muncul pada kisaran suhu 500 ~ 600 ℃, menunjukkan bahwa pertumbuhan dan perluasan retakan mikro sebagian besar terkonsentrasi pada 500-600. ℃. Pada Gambar 4 juga terlihat bahwa semakin besar Tmax maka semakin kuat pula sinyal pancaran akustiknya.

Ketika sampel dari strip piezoelektrik frekuensi rendah didinginkan secara perlahan, retakan mikro terutama disebabkan oleh tekanan termal yang disebabkan oleh perbedaan koefisien ekspansi termal dari berbagai fase dalam billet porselen. Difraksi sinar-X dan metode HF digunakan untuk menganalisis secara kuantitatif komposisi kristal keramik piezo dan kandungan fase kaca sampel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kristal keramik piezo mengandung sekitar 3,5% fase kristal kuarsa (lihat tabel di halaman berikutnya). Fase kristal dari fase kristal kuarsa ditransformasikan masing-masing pada 5 70 ℃ dan 1800-1270 ℃. Oleh karena itu, koefisien muai panas fase kristal kuarsa akan sangat berubah di sekitar kedua suhu tersebut, yang akan menyebabkan tekanan termal. Puncak sinyal emisi akustik yang ditunjukkan pada Gambar 4 sesuai dengan dua rentang suhu transformasi kristal kuarsa ini, yang menunjukkan bahwa dalam rentang suhu transformasi kristal piezo kuarsa, tekanan termal di sekitar partikel kuarsa akan berkembang menyebabkan sejumlah besar retakan, yang menstimulasi sinyal emisi akustik yang kaya. Kurva emisi akustik sepenuhnya mencerminkan proses dinamis pembentukan retakan mikro dalam sampel di bawah tekanan termal. Ketika suhu dinaikkan ke Tmax yang berbeda, retakan mikro yang dihasilkan selama proses pendinginan billet porselen akan disembuhkan ke derajat yang berbeda. Semakin tinggi Tmax maka semakin besar derajat penyembuhan micro-crack. Saat didinginkan, retakan mikro terbentuk kembali. Semakin banyak energi yang dilepaskan maka sinyal emisi akustik sampel pada saat pendinginan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya Tmax.

4 Kesimpulan
Karakteristik emisi akustik bahan keramik transduser cakram piezo di bawah tekanan termal mencerminkan proses perambatan retak dan perambatan di dalam material:

(1) Pembentukan dan pertumbuhan retakan lambang pada bahan keramik korundum-mullit di bawah tekanan termal terutama terjadi selama proses pendinginan, dan nilai puncak laju penghitungan emisi akustik selama proses pendinginan adalah sekitar 400 kali lipat selama proses pemanasan.

(2) Ketika ukuran butir berkurang, penyebaran dan penyebaran retakan emblem pada bahan keramik yang terkena tekanan termal secara bertahap ditekan ke kisaran yang lebih kecil.

(3) Dalam kondisi pendinginan, karakteristik emisi akustik dari perluasan kondisi tunak dan perambatan ketidakstabilan retakan emblem yang disebabkan oleh tekanan termal konsisten dengan tren perubahan kekuatan sampel di bawah guncangan termal.