Technické informace

Křehkost technické keramiky

Křehkost je další zásadní vlastností, kterou je třeba vzít v úvahu při hodnocení vlastností keramických materiálů, a je častou fatální vadou keramických materiálů. Viditelný projev křehkosti keramiky je: pod vnějším tlakem je zlomenina neočekávaná a praskne. Nepřímý výkon je následující: slabá odolnost proti mechanickému namáhání a rychlé výkyvy teplot.


Křehkost keramiky je primárně ovlivněna typem chemické vazby a krystalovou strukturou. Keramika postrádá nezávislý skluzový systém. Jakmile je materiál namáhán, je obtížné uvolnit napětí plastickou deformací způsobenou skluzem. Křehkost je způsobena přítomností mikrotrhlin, které jsou náchylné k vysoké koncentraci napětí, a následně se mikrotrhliny šíří a tříští. Následuje představení charakteristik křehkosti keramických materiálů.


1. Charakteristika kovalentních vazeb

Mezi atomy, které tvoří chemické vazby v keramických materiálech, je mnoho mezer, což ztěžuje vyvolání dislokačního pohybu. Kovalentní vazba má směrovost, což komplikuje krystalovou strukturu, a má větší schopnost odolávat deformacím a bránit jedinečné mobilitě.


2. Charakteristika mikrostruktury

Keramické materiály jsou polykrystalické a mají vícefázovou strukturu. Jeho hranice zrn zabrání posunutí a celkový posun způsobí vznik zlomenin. Kromě přítomnosti bodových, liniových a povrchových vad ve skutečné krystalové struktuře existují také mikroskopické a submikroskopické zlomeniny a strukturální nehomogenitě se nelze vyhnout. Kromě toho mohou ke křehkosti keramických materiálů přispívat mikrostruktury, jako jsou hranice zrn, póry, krystalické fáze, dvoufázové vměstky a zlomeniny.


3. Žádná plastická deformační charakteristika

Většina keramických materiálů vykazuje malou nebo jen malou plastickou deformaci působením vnější síly při normální teplotě, což způsobuje, že se keramické materiály náhle roztříští a vypadají křehké.


Křehký lom je proces redistribuce napětí, ke kterému dochází, když je materiál namáhán pod svou vlastní pevnost vazby, a když rychlost aplikovaného napětí překročí rychlost redistribuce napětí, neexistuje žádný jiný proces absorbování energie a napětí nelze uvolnit, proto je nutné koncentrované použití. Růst zlomenin probíhá velmi rychlým tempem, což má za následek náhlou destrukci. Křehký lom znamená konec růstu trhlin.