Хрупкое разрушение - стекло
Cтраница 1
 |
Зависимость микротвердости трехкомпонентных силикатных стекол состава Na2O - xRO - 5SiO2 от содержания и природы двухвалентных окислов. [1] |
Хрупкое разрушение стекла под действием напряжений начинается с поверхности вследствие образования и роста микротрещин. [2]
В книге изложены современные представления о хрупком разрушении стекла; методы анализа изломов и трещин на примере силикатных стекол и си-таллов, которые находят все большее применение в машиностроении, в частности, как силовые конструкционные материалы. Рассмотрены некоторые положения теории трещин и их применение при анализе хрупкого разрушения. [3]
Имеется много подтверждений того, что для описания хрупкого разрушения стекол и металлов уравнение Гриффита справедливо в хорошем приближении. Однако, за исключением стекол, реальные значения поверхностной энергии оказываются значительно превышающими величины, рассчитанные исходя из представлений об образовании поверхности разрушения путем разделения двух плоскостей соседних атомов. Это привело Орована и других исследователей к предположению о том, что поверхностная энергия должна также включать член, отражающий работу пластического течения вблизи поверхности разрушения в процессе роста трещины при деформировании металла. [4]
Однако прочность, достигаемая всеми видами упрочнения, не исключает возможности хрупкого разрушения стекла. В практике эксплуатации стеклоизделий имеют место даже случаи самопроизвольного разрушения закаленных изделий. В напорных стеклянных трубопроводах разрушение от ударной нагрузки может сопровождаться выбросом транспортируемой агрессивной среды и явиться причиной несчастного случая. В связи с этим возникает необходимость защиты наружной поверхности стеклянного трубопровода с целью создания стеклянных труб, безопасных в эксплуатации, обеспечивающих безосколочное разрушение в случае аварии трубопровода. [5]
 |
Кривые абразивного износа пластин стекла АБ-1 ( а и образцов штанговых муфт ( 6 в зависимости от пути трения. Материал подвижного образца. [6] |
Изучение закономерностей абразивного изнашивания пары трения стекло - сталь в зависимости от пути трения образцы штанговой муфты по поверхности стекла независимо от его состояния ( напряженное или ненапряженное) показало, что износ стекла из области равномерного изнашивания переходит в область катастрофического разрушения с образованием на поверхности трения стекла продольной выработки. Это явление, по мнению авторов, объясняется прежде всего высокой активностью зерен абразива в зоне контакта пары трения и хрупким разрушением стекла. [7]
Начавшееся хрупкое разрушение является самопроизвольным процессом; накопленная в системе энергия поддерживает процесс лавинообразного хрупкого разрушения, затрата энергии на образование новых поверхностей меньше, чем освобождающаяся при этом упругая энергия. Гриффитсом было установлено, что существует некоторая критическая длина трещины, назовем ее первой критической и обозначим через 13, рост которой происходит самопроизвольно и сопровождается уменьшением энергии в системе. Ввиду того что в металлах трещина не предельно остра, определяет хрупкую прочность вторая критическая длина дефекта, поскольку 7с / э, для стекла имеет место обратная картина 1с1з или разница между 1о и / э не так велика. Это количественная, но не принципиальная разница хрупкого разрушения стекла и металла. [8]
Начавшееся хрупкое разрушение является самопроизвольным процессом; накопленная в системе энергия поддерживает процесс лавинообразного хрупкого разрушения, затрата энергии на образование новых поверхностей меньше, чем освобождающаяся при этом упругая энергия. Гриффитсом было установлено, что существует некоторая критическая длина трещины, назовем ее первой критической и обозначим через la [, рост которой происходит самопроизвольно и сопровождается уменьшением энергии в системе. Ввиду того что в металлах трещина не предельно остра, определяет хрупкую прочность вторая критическая длина дефекта, поскольку с / э, для. Это количественная, но не принципиальная разница хрупкого разрушения стекла и металла. [9]
В условиях эксплуатации таких стекол используется только около 1 % молекулярной прочности стекла. Такое огромное несоответствие между теоретической и практической прочностью стекла объясняется рядом причин, основными из которых являются: во-первых, свойственная стеклу высокая хрупкость и обусловленный этим специфический характер его разрушения; во-вторых, неупорядоченность и неоднородность строения практических стекол и, в-третьих, появление поверхностного дефектного слоя на изделиях из стекла в процессе их производства и эксплуатации. Стекло как хрупкий материал практически не имеет пластической деформации, обладает особенно низкой прочностью при растяжении ( в 10 - 15 раз меньшей, чем при сжатии) и характеризуется относительно высоким модулем упругости в связи с тем, что даже при малых деформациях ( около 0 2 %) в таком хрупком материале возникают напряжения, достигающие уже предела прочности при растяжении. Хрупкое разрушение стекла под действием нагрузки вызывается возникновением и развитием поверхностных и внутренних трещин, образующих так называемые очаги хрупкого разрушения. [10]
Страницы: 1