Буякова С.П.   Кульков С.Н.  

Особенности деформирования и разрушения пористых керамических каркасов

Докладчик: Буякова С.П.

Деформационное поведение компактных хрупких материалов, к которым относятся керамические материалы, под действием внешней нагрузки вплоть до разрушения можно охарактеризовать, как линейно-упругое. Однако наличие пористости приводит к изменению характера деформационного поведения, для таких материалов свойственна нелинейная связь между напряжениями и деформациями. Несмотря на имеющиеся данные о деформировании пористых керамических материалов, на сегодняшний день нет полной ясности в вопросах, касающихся связи механического поведения с состоянием поровой структуры. Эта связь имеет большое значение для оценок при практическом использовании пористых керамик в конструкциях, эксплуатируемых под давлением (рабочие элементы фильтров, носители катализаторов, эндопротезы костной ткани и т.п.).
В работе исследовано влияние пор на механическое поведение при активной деформации сжатием керамики на основе частично стабилизированного диоксида циркония ZrO2(Y2O3).
Установлено, что макродеформация пористой нанокристаллической керамики ZrO2 является нелинейно упругой. Это связано с присутствием в керамическом каркасе стержневых элементов из нанокристаллических зёрен с высокой прочностью на границах раздела, для которых возможна потеря устойчивости (подобно продольно нагруженным стержням). Нелинейная упругость проявляется выше некоторого предельного значения пористости, соответствующего перколяционному переходу в системе материал – пора. Процесс накопления микроповреждений носит пороговый характер; после появления локальных разрушений материал продолжает деформироваться по прежнему закону.

 


К списку докладов