Onderzoek naar de akoestische emissie van scheurvoortplanting in piëzo-keramische materialen onder thermische spanning (2)

Akoestische emissiekarakteristieken van scheurvoortplanting wanneer de temperatuursensor langzaam verandert.

Wanneer het wordt verwarmd tot verschillende maximale temperaturen T max en vervolgens langzaam wordt afgekoeld, worden de akoestische emissie-eigenschappen van het voortplantingsproces van microscheuren weergegeven in figuur 4. Wanneer Tmax <50,0 ℃, heeft het gedetecteerde akoestische emissiesignaal een piek in het temperatuurbereik van 1 80 ~ 2700 ℃, dit geeft aan dat de groei en uitzetting van microscheuren voornamelijk geconcentreerd zijn rond 200 ℃, en dus in dit temperatuurbereik rijk aan opwinding is. akoestische emissiesignalen. Wanneer Tmax = 80 ℃, verplaatste het akoestische emissiesignaal zich duidelijk naar het hoge temperatuurgebied en verscheen de piekwaarde van de telsnelheid van de akoestische emissie in het temperatuurbereik van 500 ~ 600 ℃, wat aangeeft dat de groei en uitzetting van microscheuren voornamelijk geconcentreerd waren bij 500-600. ℃. Uit Figuur 4 blijkt ook dat hoe groter de Tmax, hoe sterker het akoestische emissiesignaal.

Wanneer het monster van laagfrequente piëzo-elektrische strip wordt langzaam afgekoeld, microscheuren worden voornamelijk veroorzaakt door de thermische spanning die wordt veroorzaakt door de verschillen in de thermische uitzettingscoëfficiënten van de verschillende fasen in de porseleinen knuppel. Röntgendiffractie en HF-methode werden gebruikt om de piëzo-keramische kristalsamenstelling en de glasfase-inhoud van het monster kwantitatief te analyseren. De resultaten toonden aan dat het piëzo-keramische kristal ongeveer 3,5% van de kwartskristalfase bevatte (zie de tabel op de volgende pagina). De kristalfase van de kwartskristalfase wordt getransformeerd bij respectievelijk 5 70 ℃ en 1800-1270 ℃. Daarom zal de thermische uitzettingscoëfficiënt van de kwartskristalfase rond deze twee temperaturen sterk veranderen, wat thermische spanning zal veroorzaken. De piek van het akoestische emissiesignaal weergegeven in figuur 4 komt overeen met deze twee temperatuurbereiken van kwartskristaltransformatie, wat aangeeft dat in het piëzokristaltransformatietemperatuurbereik van kwarts de thermische spanning rond de kwartsdeeltjes zich zal ontwikkelen en een grote hoeveelheid scheuren zal veroorzaken, die een rijk akoestisch emissiesignaal stimuleren. De akoestische emissiecurve weerspiegelt volledig het dynamische proces van microscheurvorming in het monster onder thermische spanning. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd tot verschillende Tmax, zullen de microscheurtjes die ontstaan ​​tijdens het koelproces van de porseleinen knuppel in verschillende mate genezen. Hoe hoger de Tmax, hoe groter de mate van genezing van microscheurtjes. Wanneer het afkoelt, worden de microscheurtjes opnieuw gevormd. Naarmate er meer energie vrijkomt, neemt het akoestische emissiesignaal van het monster tijdens het afkoelen toe met toenemende Tmax.

4 Conclusie
De akoestische emissie-eigenschappen van keramische materialen piëzo-schijftransducers onder thermische spanning weerspiegelen het proces van scheurvoortplanting en voortplanting in het materiaal:

(1) De vorming en groei van embleemscheuren in keramische materialen van korund-mulliet onder thermische spanning vinden voornamelijk plaats tijdens het koelproces, en de piekwaarde van het tellingspercentage van de akoestische emissie tijdens het koelproces is ongeveer 400 maal die tijdens het verwarmingsproces.

(2) Wanneer de korrelgrootte afneemt, wordt de voortplanting en voortplanting van embleemscheuren in keramische materialen onderworpen aan thermische spanning geleidelijk onderdrukt tot een kleiner bereik.

(3) Onder uitdovingsomstandigheden zijn de akoestische emissiekarakteristieken van de stationaire uitzetting en de instabiliteitsvoortplanting van de embleemscheur veroorzaakt door thermische spanning consistent met de sterkteveranderingstrend van het monster onder thermische schok.