ASTM C1421 Стандардни методи за тестирање за одредување на отпорноста на кршење на напредна керамика на амбиентална температура

Стандардните методи за тестирање ASTM C1421 за одредување на цврстината на кршење на напредната керамика на амбиентална температура, развиени од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM) , ги опишуваат методите за тестирање за одредување на цврстината на кршење на напредната керамика на амбиентална температура. Овие методи ги специфицираат претходно испуканиот примерок за тестирање на греда, површинската пукнатина при свиткување и примерокот за тестирање на греда со засек во форма на лента. Вредностите на цврстината на кршење се одредуваат со употреба на примероци за тестирање на греда со остри пукнатини. Пукнатината е права пукнатина што произлегува од свиткување на мост, полуелиптична површинска пукнатина што произлегува од вдлабнатина на Кнуп или се формира и се шири во засек во форма на лента како што е прикажано во стандардот.

Јакоста на кршење е мерка за отпорноста на ширење на пукнатини кај кршлив материјал. Овие методи на тестирање може да се користат за развој на материјали, споредба на материјали, проценка на квалитетот и карактеризација.

Додека вредностите на цврстината на флексибилност на мостот и цврстината на фрактура во облик на шевронски засек даваат информации за отпорноста на фрактура на напредната керамика што содржи големи остри пукнатини, вредностите на цврстината на фрактура во облик на вдлабнатина на Кнуп даваат информации за мали пукнатини со слична големина како и природните извори на фрактура. За методот на вдлабнатина на Кнуп може да се користат различни големини на пукнатини. Ако вредностите на цврстината на фрактура варираат во зависност од големината на пукнатината, може да се очекува дека вредностите за претходно напукнати примероци за тестирање на греди, површински пукнатини при свиткување и примероци за тестирање на греди со лента-засек ќе се разликуваат. Предностите, недостатоците и применливоста на секој метод се наведени во табелата дадена во стандардот.

Накратко, ASTM C1421 дефинира процедури за проценка на отпорноста на кршење на собна температура на монолитни напредни керамички материјали. Керамиката е широко користена во структурни, воздухопловни, биомедицински и електронски апликации поради нивната висока цврстина, отпорност на абење и термичка стабилност. Сепак, нивната кршливост ја прави отпорноста на кршење една од најважните механички својства што треба да се евалуираат. ASTM C1421 обезбедува четири стандардни методи за тестирање за одредување на ова својство:

• Греда со еден раб претходно напукната (SEPB): Овој метод користи примерок од греда со остра претходно напукната греда. Кршењето се иницира на контролиран начин под свиткување. Погоден е за материјали со конзистентно однесување на раст на пукнатини.
• Засечена греда (CNB): Овој метод вклучува греда со засеци во лента која природно го води ширењето на пукнатините. Овозможува да се одреди цврстината на кршење од стабилен процес на раст на пукнатините. Особено е корисен за контрола на квалитетот поради неговата повторување.
• Површинско пукање во свиткување (SCF): Овој метод користи примероци со мал површински дефект создаден од Викерсов вовлекувач. Дефектот делува како иницијатор на пукнатини за време на тестирањето на свиткување. Корисен е за проучување на ефектот на малите пукнатини врз јакоста.
• Јачина на вдлабнување при свиткување (ISB): Овој метод индиректно ја одредува цврстината на кршење со примена на познато оптоварување на претходно вдлабната греда. Типично се користи кога директното претходно пукање е непрактично.

Овие методи се дизајнирани за употреба со монолитна керамика и не се применливи за композити или порозна керамика.

Главните причини зошто стандардот ASTM C1421 е толку важен се:

• Обезбедување на квалитет: Им помага на производителите да проценат дали керамичките материјали ги исполнуваат спецификациите за дизајн и безбедност.
• Избор на материјал: Ги води инженерите да изберат соодветна керамика врз основа на перформансите во апликации кои се критични за фрактури.
• Доследност и репродуктивност: Обезбедува стандардизирани методи за да се обезбеди споредливост помеѓу лабораториите и производствените серии.
• Примени во истражувањето и развојот: Поддржува развој на поцврсти керамички материјали преку обезбедување репер за цврстина на кршење.

Стандардот ASTM C1421 е широко користен во следниве области:

• Компоненти за воздухопловство
• Делови за автомобилски мотори
• Биомедицински импланти
• Одбранбени и оклопни системи
• Електронски и оптички компоненти

Како резултат на тоа, ASTM C1421 е сеопфатен и технички ригорозен стандард кој игра клучна улога во оценувањето на напредната керамика. Повеќекратните методи на тестирање обезбедуваат флексибилност за да се прилагодат на различните форми на материјали и потребите на примена, обезбедувајќи безбедност и перформанси во критични средини.

Нашата организација, која со години ги поддржува бизнисите во сите сектори преку широк спектар на активности за тестирање, мерење, анализа и евалуација, се гордее со силен тим на вработени кои внимателно ги следат глобалните случувања во науката и технологијата и постојано се подобруваат. Во овој контекст, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со ASTM C1421 Стандардните методи за тестирање за одредување на отпорноста на кршење на напредна керамика на амбиентална температура.