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温度センサーがゆっくりと変化するときの亀裂伝播の音響放射特性。
異なる最大温度T max に加熱し、その後ゆっくり冷却したときのマイクロクラック伝播プロセスのアコースティックエミッション特性を図4に示します。Tmax <500℃の場合、検出されたアコースティックエミッション信号は180～2700℃の温度範囲にピークを持ち、マイクロクラックの成長と拡大が主に200℃付近に集中していることを示しており、したがってこの温度範囲では豊富なアコースティックエミッション信号が呼び出されます。 Tmax = 80℃では、アコースティック・エミッション信号は明らかに高温領域に移動し、アコースティック・エミッション計数率のピーク値は500〜600℃の温度範囲に現れ、マイクロクラックの成長と拡大が主に500〜600℃に集中していることを示しています。 ℃。また、図 4 からは、Tmax が大きいほどアコースティック エミッション信号が強くなることがわかります。
のサンプルのとき 低周波圧電ストリップ がゆっくりと冷却されると、微小亀裂は主に磁器ビレットのさまざまな相の熱膨張係数の違いによって引き起こされる熱応力によって引き起こされます。 X線回折とHF法を使用して、サンプルの圧電セラミック結晶組成とガラス相含有量を定量分析しました。結果は、圧電セラミック結晶には約 3.5% の水晶結晶相が含まれていることを示しました (次ページの表を参照)。水晶の結晶相は、それぞれ5～70℃と1800～1270℃で変態します。したがって、この 2 つの温度付近で水晶結晶相の熱膨張係数が大きく変化し、熱応力が発生します。図4に示すアコースティック・エミッション信号のピークは、水晶結晶変態のこれら2つの温度範囲に対応しています。これは、水晶のピエゾ結晶変態温度範囲では、水晶粒子の周囲に熱応力が発生して大量の亀裂が発生し、それが豊富なアコースティック・エミッション信号を刺激することを示しています。音響放射曲線は、熱応力下でのサンプル内の微小亀裂形成の動的プロセスを完全に反映しています。温度が異なる Tmax まで上昇すると、磁器ビレットの冷却プロセス中に発生した微小亀裂はさまざまな程度で修復されます。 Tmax が高いほど、微小亀裂の治癒の程度は大きくなります。冷却すると、再び微小亀裂が発生します。より多くのエネルギーが放出されるため、冷却中のサンプルの音響放射信号は Tmax の増加とともに増加します。
4 まとめ
セラミック材料の音響放射特性 熱応力下のピエゾディスクトランスデューサは、 材料内部での亀裂の伝播と伝播のプロセスを反映します。
(1) 熱応力下におけるコランダム・ムライトセラミックス材料のエンブレムクラックの発生と進展は主に冷却過程で発生し、冷却過程におけるアコースティックエミッションカウントレートのピーク値は加熱過程の約400倍となる。
(2) 結晶粒径が小さくなると、熱応力を受けたセラミックス材料におけるエンブレムクラックの伝播・進展は徐々に抑制され、より小さな範囲に抑えられる。
(3) 焼入れ条件下では、熱応力によって引き起こされるエンブレム亀裂の定常状態の膨張と不安定な伝播のアコースティックエミッション特性は、熱衝撃下でのサンプルの強度変化傾向と一致します。
