Tehnički podaci

Krhkost tehničke keramike

Krhkost je još jedna bitna značajka koju treba uzeti u obzir pri procjeni performansi keramičkih materijala, a to je česta fatalna mana keramičkih materijala. Vidljivi izraz keramičke lomljivosti je: pod vanjskim pritiskom lom je neočekivan i pukne. Neizravne performanse su sljedeće: slaba otpornost na mehanička naprezanja i brze temperaturne fluktuacije.


Na lomljivost keramike prvenstveno utječe vrsta kemijskog vezivanja i kristalna struktura. Keramika nema nezavisni sustav klizanja. Nakon što je materijal napregnut, teško je otpustiti napetost plastičnom deformacijom nastalom klizanjem. Krhkost je uzrokovana prisutnošću mikropukotina, koje su sklone velikoj koncentraciji naprezanja, a zatim se mikropukotine šire i razbijaju. Slijede karakteristike uvođenja lomljivosti keramičkih materijala.


1. Karakteristike kovalentne veze

Brojni su razmaci između atoma koji čine kemijske veze u keramičkim materijalima, što otežava izazivanje pomicanja dislokacije. Kovalentna veza posjeduje usmjerenost, što komplicira kristalnu strukturu, te ima veću sposobnost da se odupre deformacijama i ometa jedinstvenu pokretljivost.


2. Karakteristike mikrostrukture

Keramički materijali su polikristalni i imaju višefaznu strukturu. Njegove granice zrna spriječit će pomicanje, a ukupni pomak rezultirat će razvojem lomova. Osim prisutnosti točaka, linija i površinskih nedostataka u stvarnoj kristalnoj strukturi, postoje i mikroskopski i podmikroskopski prijelomi, a strukturna nehomogenost je neizbježna. Nadalje, značajke mikrostrukture, poput granica zrna, pora, faza kristala, dvofaznih uključaka i lomova mogu pridonijeti krhkosti keramičkih materijala.


3. Bez karakteristika plastične deformacije

Većina keramičkih materijala pokazuje malu ili samo manju plastičnu deformaciju pod utjecajem vanjske sile pri normalnoj temperaturi, uzrokujući naglo lomljenje keramičkih materijala, zbog čega djeluju krhko.


Krhki lom je proces preraspodjele naprezanja koji se događa kada je materijal napregnut ispod vlastite čvrstoće vezivanja, a kada brzina primijenjenog naprezanja prelazi brzinu preraspodjele naprezanja, ne postoji drugi proces apsorbiranja energije, a napon se ne može opustiti, pa je potrebna koncentrirana uporaba. Rast prijeloma događa se vrlo brzo, što rezultira naglim uništavanjem. Krhki prijelom označava završetak rasta pukotina.