Charakterystyka emisji akustycznej propagacji pęknięć przy powolnych zmianach czujnika temperatury.
Gdy temperatura piezoceramiki z materiału PZT rośnie i powoli się ochładza, na rysunku 3 pokazano emisję akustyczną spowodowaną wzrostem pęknięć spowodowanym wewnętrznym naprężeniem cieplnym próbki. Szybkość nagrzewania i chłodzenia są takie same, obie wynoszą 5 ℃ / min, ale krzywe szybkości zliczania emisji akustycznej są wykrywane podczas procesów ogrzewania i chłodzenia są zupełnie inne. Po podgrzaniu krzywa zliczania emisji akustycznej ma szczyt w temperaturach 500 ℃ i 250 do 300 ℃, ale jest bardzo mała w porównaniu z emisją akustyczną generowaną podczas chłodzenia; maksymalny współczynnik zliczania emisji akustycznej jest wykrywany podczas chłodzenia. Jest 400 razy większy od nagrzania, osiągając maksymalną wartość w zakresie temperatur 500 ～ 600 ℃ i ma dużą gęstość emisji akustycznej. Dlatego wzrost i propagacja pęknięć następuje głównie podczas procesu chłodzenia; w warunkach wzrostu temperatury, choć w próbce powstaną również naprężenia termiczne na skutek rozszerzalności cieplnej, nie powoduje to wzrostu dużej liczby mikropęknięć.
Po podgrzaniu do różnych maksymalnych temperatur T max, a następnie powolnym ochłodzeniu, charakterystykę emisji akustycznej procesu propagacji mikropęknięć pokazano na rysunku 4. Gdy Tmax <50 0 ℃, wykryty sygnał emisji akustycznej osiąga szczyt w zakresie temperatur 1 80 ~ 2700 ℃, co wskazuje, że wzrost i ekspansja mikropęknięć koncentruje się głównie wokół 200 ℃, a zatem w tym zakresie temperatur, wywołując bogatą emisję akustyczną sygnały, gdy Tmax = 80 ℃, sygnał emisji akustycznej oczywiście przesunął się do obszaru o wysokiej temperaturze, a wartość szczytowa szybkości zliczania emisji akustycznej pojawiła się w zakresie temperatur 500 ~ 600 ℃, wskazując, że wzrost i ekspansja mikropęknięć koncentrowała się głównie w temperaturze 500-600. ℃. Z rysunku 4 można również zobaczyć, że im większy Tmax, tym silniejszy sygnał emisji akustycznej.
Kiedy próbka paska piezoelektrycznego o niskiej częstotliwości jest powoli chłodzona, mikropęknięcia są spowodowane głównie naprężeniami termicznymi spowodowanymi różnicami we współczynnikach rozszerzalności cieplnej różnych faz kęsa porcelanowego. Do ilościowej analizy składu kryształów piezoceramicznych i zawartości fazy szklanej w próbce wykorzystano dyfrakcję promieni rentgenowskich oraz metodę HF. Wyniki wykazały, że kryształ piezoceramiczny zawierał około 3,5% fazy kryształu kwarcu (patrz tabela na następnej stronie). Faza krystaliczna fazy kryształu kwarcu ulega przemianie odpowiednio przy 5 70 ℃ i 1800-1270 ℃. Dlatego współczynnik rozszerzalności cieplnej fazy kryształu kwarcu będzie się znacznie zmieniać wokół tych dwóch temperatur, co spowoduje naprężenie termiczne. Szczyt sygnału emisji akustycznej pokazany na rysunku 4 odpowiada tym dwóm zakresom temperatur transformacji kryształu kwarcu, co wskazuje, że w zakresie temperatur transformacji kryształu piezoelektrycznego kwarcu naprężenia termiczne wokół cząstek kwarcu będą się rozwijać, powodując dużą liczbę pęknięć, które stymulują bogaty sygnał emisji akustycznej. Krzywa emisji akustycznej w pełni odzwierciedla dynamiczny proces powstawania mikropęknięć w próbce pod wpływem naprężeń termicznych. Gdy temperatura zostanie podniesiona do różnych wartości Tmax, mikropęknięcia powstałe podczas procesu chłodzenia kęsa porcelanowego zostaną zagojone w różnym stopniu. Im wyższy Tmax, tym większy stopień zagojenia się mikropęknięć. Podczas schładzania mikropęknięcia tworzą się ponownie. Im więcej energii jest uwalniane, tym sygnał emisji akustycznej próbki podczas chłodzenia wzrasta wraz ze wzrostem Tmax.
4 Wniosek Charakterystyka emisji akustycznej przetwornika piezoelektrycznego z materiałów ceramicznych pod wpływem naprężeń termicznych odzwierciedla proces propagacji pęknięć i propagacji wewnątrz materiału:
(1) Tworzenie się i rozwój pęknięć emblematów w materiałach ceramicznych korundowo-mullitowych poddawanych naprężeniom termicznym występuje głównie podczas procesu chłodzenia, a wartość szczytowa współczynnika zliczania emisji akustycznej podczas procesu chłodzenia jest około 400 razy większa niż podczas procesu ogrzewania. (2) Gdy wielkość ziarna maleje, propagacja i propagacja pęknięć emblematów w materiałach ceramicznych poddawanych naprężeniom termicznym jest stopniowo tłumiona do mniejszego zakresu. (3) W warunkach hartowania charakterystyka emisji akustycznej ekspansji w stanie ustalonym i propagacji niestabilności pęknięcia emblematu spowodowanego naprężeniem termicznym jest zgodna z tendencją zmiany wytrzymałości próbki poddawanej szokowi termicznemu.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd jest profesjonalnym producentem ceramiki piezoelektrycznej i przetworników ultradźwiękowych, zajmującym się technologią ultradźwiękową i zastosowaniami przemysłowymi.
