Popis:
V súčasnosti sa hľadajú nové materiály najmä pre využitie v oblastiach spojov a informatiky, dopravy, energetiky, strojárstva, elektrotechniky, elektroniky, robotiky a zdravotníctva. Dominantné postavenie železa a ocele z minulého storočia je čím ďalej tým menej výrazné. Do popredia sa dostávajú materiály, ktoré dokážu nahradiť resp. v niektorých prípadoch dokonca prekonať kovy.
Takýmto druhom materiálu je aj keramika. Výroba keramiky patrí medzi najstaršie technológie. Už niekedy v období neolitu (okolo 8 tisic rokov p.n.l.) vedeli naši predkovia vypálením hliny vytvoriť jednoduché keramické nádoby. V neskorších štádiách historického vývoja sa objavila skupina materiálov určených na použitie v moderných zariadeniach, ktoré boli formované podobným spôsobom z nekovových, anorganických látok s cieľom vyhovieť špeciálnym, vysokonáročným požiadavkám modernej doby. Tieto materiály sa vyznačujú vynikajúcimi mechanickými, elektrickými, magnetickými vlastnosťami a odolnosťou voči korózii. Jedinou nevýhodou je ich krehkosť, ktorá sa dá eliminovať zvýšením húževnatosti.
Kľúčové slová:
keramika
húževnatosť
skúšky húževnatosti
mikrotrhliny
zhúževnatenie
keramické materiály
makrotrhliny
Obsah:
- 1. Úvod 6
2. Vlastnosti vybraných konštrukčných keramík 7
2.1 Nitridická keramika 10
2.2 Karbidická keramika 12
2.3 Oxidická keramika 15
3. Lomová húževnatosť keramických materiálov 18
3.1 Kritérium šírenia trhliny 19
3.1.1 Griffithovo kritérium 19
3.1.2 Irwinovo kritérium 20
3.1.3 Praktické použitie kritérií porušenia 21
3.2 Mikroplastická deformácia krehkých materiálov 23
3.3 Metodiky merania lomovej húževnatosti 24
3.3.1 Skúšobné vzorky s makrotrhlinou 25
3.3.2 Vzorky s mikrotrhlinou 27
4. Možnosti zvýšenia spoľahlivosti keramických materiálov 32
4.1 Zvýšenie odolnosti proti porušeniu eliminovaním defektnosti 32
4.1.1 Zmenšovanie veľkosti kritických chýb 32
4.1.2 Znižovanie vnútorných napätí 33
4.2 Zvýšenie spoľahlivosti prostredníctvom mechanizmov 34
zhúževnatenia
5. Záver 41
6. Zoznam použitej literatúry 42
Zdroje:
- Menčík J.: Pevnosť a lom skla a keramiky, vydalo SNTL Praha, 1990
- Hidvégy J. a Dusza J.: Nekovové konštrukčné materiály, Plasty a konštrukčná keramika, Košice, 1998
- Pánek Z.a kol.: Konštrukčná keramika, Bratislava,1992
- Katz, R.N.: Ind. Ceram., 17, 1997, 3.
- Claussen N.: Microstructural Disign of Zirconia Toughened Ceramics (ZTC), v knihe Advances in Ceramics, Vol. 2, Science and Technology of Zirconia II, 1984, s 352
- Evans A.G., Baldoni J.G., Huckabee M.L: Am. Cerma. Soc. Bull. 66, 347 (1987)
- Hills D.A.: Some aspects of post-yield contact problems, Wear, 1983, s 107-119
- Taylor D.: A simple theory of static and dynamic hardness, Proc. R. Soc., London, A 192 (1948), s 247-274
- Kamata K., Roy R.: J. Mater. Res. 3, 1373 (1988)
- Kebler J.: Cer. Eng. Sci. Proc., 18(4), 1997