ПОЛЗУЧЕСТЬ КЕРАМИКИ

Ползучестью называется явление, когда пластически деформируется материал, находящийся под определёнными напряжениями, причём скорость деформации растёт во времени (крип твёрдого тела).

Различают ползучести:

– по Виртману – она обусловлена движением дислокаций и не зависит от размера зёрен в поликристаллических материалах:

где – коэффициент ползучести;

– напряжение;

– плотность дислокаций;

– модуль сдвига;

– по Набборо (диффузионная) – обусловлена диффузией атомов и ионов внутри зёрен материала; реализуется в основном в крупнокристаллических веществах:

где d – размер зерна;

z – объём, переносимый одной частицей;

– по Кобле – реализуется в керамике с малым размером зерна; обусловлена диффузионными процессами на границах зёрен:

где – толщина границ зёрен.

При росте температуры ползучесть также осуществляется за счёт скольжения частиц по границам зёрен, особенно это проявляется при наличии в веществе стеклообразной фазы. С повышением температуры вязкость этой фазы уменьшается, и перемещение зёрен друг относительно друга увеличивается. Скорость деформации при этом прямо пропорциональна d – размер частиц.

ТВЁРДОСТЬ КЕРАМИКИ

Первая шкала твёрдости – шкала Мооса: тальк – 1, алмаз – 10; более твёрдый материал оставит царапину на менее твёрдом. Царапина означает, что поверхность одного тела подвергается пластической деформации, то есть в этом случае показатель твёрдости служит ориентиром сопротивления материала пластической деформации.

В зависимости от индентора (индентор вдавливается в исследуемый материал с некоторой постоянной силой) различают твёрдость:

– по Брюннелю:

– по Виккерсу:

– по Кнуппу:

Зависимость между твёрдостью по Моосу и Виккерсу такая:

где – для металлов;

– для керамики.

Керамика плохо подвергается деформации, но во многих случаях разрушается в пределах упругости. Причиной разрушения является не только деформация, но и трещины, которые являются причиной локального разрушения.

Существует зависимость между твёрдостью керамики и её прочностью.

,

– для керамики;

– для металлов.