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超声激励ZTA陶瓷压痕裂纹扩展特性试验研究
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:人工晶体学报
  • 时间:2013
  • 页码:1945-1949
  • 分类:TB124[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]河南理工大学机械与动力工程学院,焦作454000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51175153/E050903;50975080/E050903);河南省机械制造及其自动化省级重点学科资助
  • 相关项目:基于多工艺复合的硬脆材料高效镜面加工技术基础研究
中文摘要:

针对超声激励对ZTA陶瓷压痕裂纹的影响进行试验研究,从力学角度探究其延性域加工表征的相关机理。通过超声激励作用下的压痕试验及SEN显微观察,对比普通与超声压痕裂纹尖端扩展情况,提出超声激励改变裂纹尖端的几何形态,使得裂纹扩展偏转分叉,而扩展路径的复杂化使得断裂表面能增加,形成能量耗散的增韧机制。经压痕法测得普通情况下的断裂韧性值低于超声振动下的断裂韧性值,约为68%~85%。既印证了超声激励的增韧效果,也从力学理论角度解释了超声加工工程陶瓷材料延性域扩大这一现象。

英文摘要:

Through the experimental study of ultrasonic excitation effect on ZTA ceramics indentation cracks, the related mechanism of ductile mode machining characterization was explored from the perspective of the mechanics. By doing ultrasonic excitation indentation tests and SEM micro observations, the crack geometry of the common indentation was compared with that of the ultrasonic indentation. The geometric shape of crack tip was changed by ultrasonic excitation which makes the crack deflected and branched, and the fracture surface energy was increased by the complexity of the extended path, and thus the toughening mechanism of energy dissipation was formed. Measured by the common indentation, the fracture toughness value is 68%-85% which is lower than the value measured by the ultrasonic excitation. It not only confirms the toughening effect of ultrasonic excitation, but also explains the phenomenon of the ductile expanding of ceramics in the ultrasonic processing engineering from the angle of mechanics theory.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943