Исследование акустического излучения распространения трещин в пьезой керамических материалах при тепловом напряжении (1)

Pzt piezoceramicимеет преимущества, что другие материалы, такие как металл, не имеют превосходной высокотемпературной стойкости, износостойкости и коррозионной стойкости, но недостаток плохой тепловой сопротивления пьезо керамических материалов значительно ограничен своей функцией. Пьезо керамические материалы повреждены из -за растрескивания и перелома, вызванного тепловым шоком, что вызвано ростом и расширением микротрещин из -за теплового напряжения. Тем не менее, технически трудно изучить рост трещин пьезой керамических материалов при тепловом напряжении. В настоящее время существует мало сообщений об этом, особенно динамика роста трещин в пьезокерамических материалах под прямым мониторингом теплового напряжения не наблюдалась в результате охвата процесса.

Технология обнаружения акустических выбросов обеспечивает новый метод для изучения темы, которые приносят на нет. Акустическое излучение относится к явлению, что упругие волны генерируются из -за высвобождения энергии деформации, когда пластическая деформация или образование трещин и расширение возникают при влиянии внешней силы или внутреннего напряжения. Колеблющийся сигнал события акустического излучения является затухающей синусоидальной волной, VO является начальным выходным напряжением преобразователя; β является постоянной затухания; t - ширина события акустического излучения. Количество импульсов η, генерируемых акустическим событием излучения, выпущенным внутри материала, представляет собой количество пиков в диапазоне, превышающем VT, но ниже, чем Vo преобразователя. Для фактического условия испытания ω, β и VT постоянны, поэтому η, генерируемые событием акустического излучения, выпущенного внутри материала, отражает величину △ e, выделяемого во время процесса релаксации напряжения материала.

Для хрупких пьезо керамических материалов интенсивность акустического излучения во время распространения трещин имеет высокую амплитуду и легко отличить от шума, поэтому очень эффективно изучать процесс перелома пьезо керамических материалов с помощью акустической эмиссии. Используемая технология акустической эмиссии в испытании на изгиб SENB, повреждена пьезой керамическими материалами. Эта работа непосредственно применяет технологию акустического излучения в тепловом цикле, чтобы точно определить динамический процесс роста трещин и распространенияМатериал PZT пьезоэлектрическая полосапод тепловым напряжением.

В эксперименте используется глино-муллитный пьезо керамический материал, богатый A1₂O₃ (≈77% по массе). Образец представляет собой длинный цилиндр в форме стержня φ20 мм 230 мм, и оба конца заземлены и полированы. Средняя часть образца помещали в нагревательную электрическую печь, а один конец был покрыт вакуумной смазкой, чтобы соединиться с датчиком акустического излучения и фиксировался зажим. Скорость отопления и охлаждения электрической печи контролируется при 5 ° C / мин. Четырехканальный акустический излучение AE-400B использовали для обнаружения сигнала распространения трещин образца при тепловом напряжении. Усиление предусилителя составило 40 дБ, динамический диапазон основного усилителя составлял 60 дБ, а полоса пропускания составляла 40 ～ 4. 0 0 Гц, процесс испытания показан на рисунке 2.

Тест на закал выполняется следующим образом: поместите образец φ20 мм x 130 мм в печь, повышая температуру до заданной температуры и удерживая его на O.HS, а затем положите в контейнер с масляной ванной 20 ℃, оснащенный акустическим эмиссионным преобразователем Анкет Акустический сигнал эмиссии роста трещин во время охлаждения образца. Разница в высоте, когдапьезо -пьезоэлектрические преобразователисбрасываются в масляную ванну составляли 30 см. Тест прочности использует метод изгиба с тремя точками с пролетом 120 мм и скоростью загрузки 05.mm/min.