Cтраница 2
Оксиды металлов, как видно из данных табл. 1, обладают высокими температурами плавления Тт. При испытании в нормальных условиях ( Г0 / Тт 0 1) поликристаллические керамики на основе оксидов металлов ведут себя как хрупкие или полухрупкие материалы. В то же время при повышенных температурах ( 7 / Тт 0 5) они способны деформироваться пластично. [16]
Основная сфера промышленного применения сегнетоэлектриков - это конденсаторы. Для этих целей используются в основном ВаТЮз и ЦТС ( твердый раствор циркопата и титаната свинца) в виде плотной поликристаллической керамики. [17]
Обычные поликристаллические материалы даже с предельно высокой плотностью не прозрачны, так как благодаря наличию в них пористости световые лучи в них рассеиваются. Газовая фаза, находящаяся-в закрытых порах, имеет весьма низкий коэффициент преломления ( близкий к 1), что снижает проницаемость керамики. Чтобы поликристаллическая керамика стала прозрачной, ее пористость, включая закрытую межкристаллическую, должна быть сведена к минимальному значению. Керамика должна иметь плотность, приближающуюся к теоретической. При 3 % - ном содержании пор прозрачность керамики практически исчезает. [18]
Поскольку монокристаллы ряда окислов пластичны, теория предсказывает, что пластичность сохранится и у поликристаллической керамики при условии, если материал будет состоять из химически чистых окислов, будет мелкозернистым, не иметь пор, не включать другие фазы. Внимание акцентируется теперь на физической чистоте керамических материалов, так как стало известно, что одна из основных причин низкой механической и термической прочности керамических изделий - структурные дефекты материала. [19]
Здесь уместно заметить, что даже для широдо исследованных пластичных металлов с кубической решеткой до сих пор еще нет общепризнанных данных относительно их механического поведения. Вопрос об усталостном поведении керамики широко обсуждался в дискуссионном порядке [87], и хотя этот обзор написан несколько лет назад и бесспорно устарел в некоторой своей части, большая часть содержащегося в нем материала сохранила свою актуальность. В дальнейших исследованиях необходимо уделить больше внимания влиянию границ зерен, в особенности для поликристаллических керамик, обладающих упругой анизотропией. Была подвергнута частичной проверке идея поиска металлических структурных аналогов для определенных видов керамики, и в случае окиси алюминия оказалось интересным рассмотреть аналогичное в общем поведение цинка в условиях усталостных нагрузок; однако при проведении сравнения усталостного поведения металла и керамики необходимо обращать особое внимание на выбор температуры испытаний. [20]
Будет целесообразным предположить, что подвижность дислокаций ограничена отдельными зернами, если границы зерен представляют собой естественные препятствия перемещению дислокаций. В зависимости от положения источника дислокаций внутри зерна и от направления скольжения дислокации могут проходить то или иное расстояние, которое, однако, всегда меньше величины зерна; обычно считают [51], что средняя длина перемещения дислокации составляет около d / 4, где d - величина зерна. В любом случае, чем меньше зерно, тем меньшее число дислокаций в нем может перемещаться и скапливаться на границах зерна, способствуя образованию, микротрещин. Поэтому мелкозернистые материалы должны быть менее пластичными, но более прочными, чем крупнозернистые. В поликристаллических керамиках, которые обладают практически нулевой пластичностью, первостепенную важность представляет только прочность, причем ожидается, что мелкозернистые материалы будут обладать более высоким сопротивлением разрушению, чем крупнозернистые. [21]
В тех случаях, когда требуется получить и сохранить возмущения малой амплитуды, используются электрические и электронные способы возбуждения. С помощью соответствующих контуров можно получать или непрерывный ряд волн, или импульсы, состоящие из коротких серий волн высокой частоты, повторяющихся регулярно с низкой частотой. Для этого используются преобразователи, принцип действия которых основан на магнитострикционном или пьезоэлектрическом эффектах. Материалами для пьезоэлектрических преобразователей кроме кристаллов кварца служат искусственные ферроэлектрические кристаллы ( в частности, титанат бария в виде поликристаллической керамики), имеющие по сравнению с естественными кристаллами большую чувствительность и меньшее сопротивление. Материалами для магнитострикционных преобразователей служат ферромагнитные элементы и сплавы. Максимальные деформации в обоих случаях определяются механическими свойствами материала тела. [22]
При измерении предела прочности гранулу равномерно сжимают вдоль одной оси. Давление увеличивают до разрушения гранулы. Предел прочности находят как а - Р / А, где Р - нагрузка, а А - площадь поперечного сечения. Дефекты поверхности сильно снижают прочность материалов. Не следует упускать из виду чистоту поверхности, так как трещины могут начать распространяться от частиц примеси к чистой поверхности. Напряжения, возникающие при охлаждении порошков и гранул после прокаливания, могут привести к образованию микротрещин, которые затем увеличиваются в условиях реакции. Если возможно, то нужно избегать быстрого охлаждения и циклических изменений температуры. Как указывалось ранее, микротрещины образуются также при дроблении. Пластическая деформация вязких металлов предотвращает развитие трещин в них. В поликристаллической керамике аналогичные процессы поглощения энергии не происходят, и образование трещин продолжается до разрушения. Поры могут предотвращать развитие трещин, поэтому оптимальная пористость желательна и с этой точки зрения. [23]