Youngin moduuli mittaa materiaalin j\u00e4ykkyytt\u00e4 ja kest\u00e4vyytt\u00e4 muodonmuutoksia vastaan, kun siihen kohdistetaan voima.<\/p>\n
Youngin moduuli mittaa materiaalien j\u00e4ykkyytt\u00e4 ja venymiskest\u00e4vyytt\u00e4. Koska todellisissa j\u00e4rjestelmiss\u00e4 esiintyy harvoin yksiakselisia kuormitusolosuhteita, Youngin moduulin arvoja testattaessa olisi otettava huomioon my\u00f6s v\u00e4\u00e4nt\u00f6kokeet.<\/p>\n
Youngin moduuli mittaa mink\u00e4 tahansa materiaalin kimmoisan venym\u00e4n ja j\u00e4nnityksen v\u00e4list\u00e4 suhdetta, mik\u00e4 antaa viitteit\u00e4 sen muodonmuutoksesta j\u00e4nnityksess\u00e4 tai puristuksessa ja taipuman m\u00e4\u00e4r\u00e4st\u00e4, kun siihen kohdistuu kuormituksia tietyiss\u00e4 pisteiss\u00e4 tukien v\u00e4lill\u00e4. Youngin moduulilla on t\u00e4rke\u00e4 rooli teknisiss\u00e4 sovelluksissa, kuten siltojen ja rakennusten suunnittelussa, sill\u00e4 se ennustaa, kuinka paljon isotrooppinen tanko venyy j\u00e4nnityksess\u00e4 tai puristuu puristuksessa - n\u00e4m\u00e4 ovat keskeisi\u00e4 ominaisuuksia teknisiss\u00e4 sovelluksissa, joissa materiaaleja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n rakenteellisina suunnitteluelementtein\u00e4, kuten silloissa ja rakennuksissa; sill\u00e4 on my\u00f6s olennainen rooli mitattaessa taipumaa, kun tukien v\u00e4lisiin pisteisiin kohdistetaan kuormituksia - ominaisuuksia, joihin insin\u00f6\u00f6rit luottavat suuresti.<\/p>\n
Youngin moduuli muuttuu l\u00e4mp\u00f6tilan mukaan, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 korvaamattoman arvokkaan apuv\u00e4lineen ainetta rikkomattomassa testauksessa (NDT) ja tulenkest\u00e4viss\u00e4 materiaaleissa. L\u00e4mp\u00f6tilan aiheuttamat iskuvauriot johtavat kimmomoduulien ja Poissonin luvun pienenemiseen, kun taas vaimennus kasvaa. Sonelastic(r)-j\u00e4rjestelmill\u00e4 voidaan mitata betonien ja tulenkest\u00e4vien materiaalien dynaamisia kimmoparametreja (Youngin moduuli, leikkausmoduuli ja Poissonin luku) ja vaimennusta sek\u00e4 alhaisissa ett\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa.<\/p>\n
ALD-alumiinin mekaaninen karakterisointi suoritettiin k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 useita mittaustekniikoita, kuten instrumentoitua nanoindentointia, pullistumatestausta ja osoittimen py\u00f6ritt\u00e4mist\u00e4. N\u00e4iden mittausten avulla tutkijat pystyiv\u00e4t laskemaan Youngin moduulin, Berkovitchin kovuuden, yleiskovuuden sek\u00e4 luontaisen tason sis\u00e4isen j\u00e4nnityksen arvot t\u00e4lle materiaalille.<\/p>\n
Materiaalin kimmokerroin riippuu sen rakenteesta ja koostumuksesta, erityisesti sen atomien v\u00e4lisist\u00e4 sidoksista, jotka voidaan laskea yht\u00e4l\u00f6ll\u00e4 E=B(E-B(E)). Metallien Youngin kimmomoduuli muuttuu l\u00e4mp\u00f6tilan my\u00f6t\u00e4 elektronien ty\u00f6funktion muutosten vuoksi.<\/p>\n
Komposiittimateriaalien mekaaniset ominaisuudet voivat muuttua merkitt\u00e4v\u00e4sti k\u00e4ytetyn voiman suunnan mukaan, mit\u00e4 kutsutaan anisotropiaksi, joka on ominaista monille materiaaleille. Hiilikuidun Youngin moduuli kasvaa, kun sit\u00e4 kuormitetaan sen raerakenteen suuntaisesti, verrattuna siihen, kun sit\u00e4 kuormitetaan kohtisuoraan; samanlaiset periaatteet p\u00e4tev\u00e4t tulenkest\u00e4viin aineisiin ja betoniin, joten on t\u00e4rke\u00e4\u00e4 tiet\u00e4\u00e4, onko tietty materiaali anisotrooppinen vai ei.<\/p>\n
Kimmokerroin on materiaalin ominaisuus, joka mittaa sen j\u00e4ykkyytt\u00e4 tai kimmoisan muodonmuutoksen kest\u00e4vyytt\u00e4 rasituksessa. T\u00e4m\u00e4 vakio voidaan laskea materiaalin j\u00e4nnitys-venym\u00e4k\u00e4yr\u00e4n kaltevuudesta ja ilmaista paineena pinta-alayksikk\u00f6\u00e4 kohti (Pa tai psi). Suurempi kimmomoduuli tarkoittaa suurempaa kest\u00e4vyytt\u00e4 muodonmuutosta vastaan ilman, ett\u00e4 vaurioita syntyy.<\/p>\n
Alumiinioksidin korkea Youngin moduuli tekee siit\u00e4 sopivan lukuisiin teknisiin sovelluksiin, koska se kest\u00e4\u00e4 huomattavaa rasitusta ennen murtumistaan. On kuitenkin t\u00e4rke\u00e4\u00e4, ett\u00e4 insin\u00f6\u00f6rit ymm\u00e4rt\u00e4v\u00e4t t\u00e4ysin, miten t\u00e4m\u00e4 ominaisuus vaihtelee l\u00e4mp\u00f6tilan mukaan, koska matriisihiukkasten ja vahvistavien hiukkasten l\u00e4mp\u00f6laajenemisen ep\u00e4suhtaisuuden tai valmistuksen aikana syntyvien j\u00e4\u00e4nn\u00f6sj\u00e4nnitysten tai asteittaisesta muodonmuutoksesta johtuvan hiukkasmurtuman mahdolliset vaikutukset ovat mahdollisia.<\/p>\n
T\u00e4ss\u00e4 artikkelissa tutkitaan alumiinioksidi- ja zirkoniumoksidikeramiikan kimmo-ominaisuuksia niiden l\u00e4mmetess\u00e4, erityisesti niiden veto- ja puristuskimmomoduulien vaihtelua. N\u00e4it\u00e4 tuloksia verrataan sitten vertailun vuoksi tavanomaisiin monikiteisiin alumiinioksidi- ja zirkoniumoksidimonokiteisiin. Lis\u00e4ksi tutkitaan jauhekompaktin kimmoisuuteen vaikuttavia polttomuuttujia, kuten Youngin moduulia tai Poissonin suhdelukua, joka m\u00e4\u00e4r\u00e4ytyy polttamisen huippul\u00e4mp\u00f6tila\/aika-yhdistelm\u00e4n mukaan; erityisesti keskityt\u00e4\u00e4n siihen, mik\u00e4 vaikuttaa ja mik\u00e4 ei vaikuta materiaalin tiheyteen.<\/p>\n
Alumiinioksidi-sirkoniumoksidipulverikompakteilla on huomattavasti suurempi Youngin moduuli kuin niiden yksikiteisill\u00e4 vastineilla, vaikka t\u00e4m\u00e4 ominaisuus n\u00e4ytt\u00e4\u00e4kin v\u00e4henev\u00e4n l\u00e4mp\u00f6tilan noustessa, mik\u00e4 johtuu zirkoniumoksidifaasin kimmomoduulin muutoksista, kun se siirtyy tetragonaalisen ja monokliinisen faasin v\u00e4lille polttamisen aikana, sek\u00e4 molempien faasien leikkausmoduulin kasvusta.<\/p>\n
Sonelastic Systems -testaus sek\u00e4 huoneen- ett\u00e4 kohotetussa l\u00e4mp\u00f6tilassa mahdollistaa lasin kimmoisien ominaisuuksien tarkan karakterisoinnin, ja puristus- ja leikkausmoduulien arvot sek\u00e4 Poissonin lukuarvo lasketaan n\u00e4iss\u00e4 testeiss\u00e4 tehdyist\u00e4 puristus- ja leikkausaaltojen nopeusmittauksista. N\u00e4it\u00e4 tietoja voidaan sitten k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 laadunvalvontatarkoituksiin, kuten poltettujen keraamisten kappaleiden tiheyksien p\u00e4\u00e4ttelyyn niiden etenemisnopeusmittausten perusteella.<\/p>\n
Alumiinikeraamisen materiaalin Youngin moduuli ja kovuus ovat molemmat keskeisi\u00e4 ominaisuuksia, jotka on otettava huomioon, sill\u00e4 kovuus mittaa materiaalin kest\u00e4vyytt\u00e4 mekaanista rasitusta ja muodonmuutosta vastaan.<\/p>\n
Kovuus voidaan mitata mittaamalla voima, joka tarvitaan painauman aikaansaamiseksi n\u00e4ytteeseen. T\u00e4ss\u00e4 testiss\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tyypillisesti kontrolloituja kuormia (kuten timanttik\u00e4rki\u00e4), jotka kohdistetaan suoraan materiaalin pintaan, ja sen j\u00e4lkeen mitataan syntyneet painaumat. Alumiinioksidin kovuus on paljon suurempi kuin ter\u00e4ksen tai volframikarbidin, joten se soveltuu sovelluksiin, joissa vaaditaan kest\u00e4vyytt\u00e4 mekaanista kulumista ja kulumista vastaan.<\/p>\n
Alumiinikeraamisten kovuus [31], osittain sintratuissa keraamisissa on tyypillisesti anisometrinen mikrorakenne, jossa on joko kuperia tai koveria huokosia, jotka luovat monimutkaisia huokostilojen hierarkioita, jotka muodostavat niiden mikrorakenteen, jolloin t\u00e4m\u00e4n materiaalin kovuutta voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 my\u00f6s muiden ominaisuuksien, kuten l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden, ennustajana [32,33].<\/p>\n
Alumiinioksidi on poikkeuksellisen kova materiaali, kuten sen Mohsin asteikon 9-luokitus osoittaa. T\u00e4m\u00e4n kovuuden ansiosta alumiinioksidi kest\u00e4\u00e4 raskaita kuormituksia murtumatta tai murtumatta, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 suositun valinnan teollisiin k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin, kuten kulutusta kest\u00e4viin kourujen ja kuljetinj\u00e4rjestelmien vuorauksiin.<\/p>\n
Leikkausty\u00f6kaluissa, sytytystulpissa ja paksukalvopuolijohdealustoissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ominaisuuksiltaan kehittynytt\u00e4 teknist\u00e4 keramiikkaa, joka on valmistettu zirkoniumoksidista, joten my\u00f6s sen kehitt\u00e4misest\u00e4 on tullut olennainen tekij\u00e4.<\/p>\n
Alumiini-sirkoniumoksidikomposiittien kovuutta voidaan lis\u00e4t\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4sti lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 niiden alumiinioksidimatriisiin zirkoniumoksidifaasimuunnosta, joka johtaa 3-5%:n tilavuuden laajenemiseen ja est\u00e4\u00e4 leikkauss\u00e4r\u00f6n etenemist\u00e4 alumiinioksidimatriisimateriaaleissa. ZrO2:n lis\u00e4\u00e4minen parantaa alumiinioksidi-sirkoniumoksidikeramiikan, kuten ZTA:n tai Y-TZP:n, murtumissitkeytt\u00e4 yli kolminkertaisesti verrattuna puhtaaseen alumiinioksidikeramiikkaan, kuten ZTA:n tai Y-TZP:n, mik\u00e4 johtuu ZrO2:n lis\u00e4\u00e4misen aiheuttamasta pienemm\u00e4st\u00e4 kiteiden koosta ja kovemmasta hiontatoiminnasta, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 materiaalin kulutuskest\u00e4vyytt\u00e4 entisest\u00e4\u00e4n. Lis\u00e4ksi raesiltojen l\u00e4sn\u00e4olo toimii kuin \"iskunvaimennin\", joka hajottaa j\u00e4nnitysj\u00e4nnityksi\u00e4 puhtaan alumiinioksidimatriisin sis\u00e4ll\u00e4.<\/p>\n
Materiaalin kitkakerroin m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n kitkavoiman ja normaalivoiman v\u00e4liseksi suhteeksi, joka mitataan tribometrill\u00e4, jossa kahden pinnan v\u00e4lille kohdistetaan hallittuja voimia, ja siit\u00e4 aiheutuvaksi vuorovaikutukseksi; kitkakerroin voi vaihdella riippuen pintaolosuhteista, l\u00e4mp\u00f6tilasta, voitelutasosta ja muista pintojen v\u00e4liseen vuorovaikutukseen vaikuttavista tekij\u00f6ist\u00e4; lis\u00e4ksi se vaikuttaa suoraan mekaanisten j\u00e4rjestelmien energiah\u00e4vi\u00f6\u00f6n. Alumiinioksidin kitkakertoimella on erityisen t\u00e4rke\u00e4 rooli, koska sill\u00e4 on suora yhteys j\u00e4rjestelm\u00e4n suorituskykyyn.<\/p>\n
T\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa tutkittiin viitt\u00e4 alumiinikeramiikkalajiketta, jotka liukuvat ty\u00f6kaluter\u00e4st\u00e4 vasten sek\u00e4 kuivissa ett\u00e4 vesivoidelluissa olosuhteissa. Tutkimustulokset osoittivat, ett\u00e4 kitkak\u00e4ytt\u00e4ytyminen riippuu koostumuksesta - erityisesti siit\u00e4, kuinka paljon silikaattilasifaasia ja zirkoniaa on lis\u00e4tty - ja ett\u00e4 enemm\u00e4n lis\u00e4ttyjen alumiinien kulumisnopeus on alhaisempi kuin muiden, joissa n\u00e4it\u00e4 faaseja on v\u00e4hemm\u00e4n.<\/p>\n
Alumiinioksidi, jossa on enemm\u00e4n silikaattilasifaaseja ja zirkoniumoksidia, on ty\u00f6stett\u00e4vyydelt\u00e4\u00e4n erinomaista; n\u00e4iden faasien pienet m\u00e4\u00e4r\u00e4t lis\u00e4\u00e4v\u00e4t merkitt\u00e4v\u00e4sti ty\u00f6st\u00f6voimia. Kitkaominaisuudet riippuvat my\u00f6s sen tribokerroksen ja ty\u00f6kaluter\u00e4ksen pintojen v\u00e4lisist\u00e4 kosketuskulmista ja karheudesta.<\/p>\n
Osittain sintratun alumiinioksidin dynaamisen Youngin moduulin seurantaan k\u00e4ytettiin impulssiher\u00e4tyst\u00e4 1200-1600 asteen l\u00e4mp\u00f6tilojen v\u00e4lill\u00e4, jolloin tiivistyminen\/sintraus alkoi, ja tuloksena saatiin tuloksia, jotka osoittivat Youngin moduulin lineaarisen laskun l\u00e4mp\u00f6tilan my\u00f6t\u00e4, kunnes polttol\u00e4mp\u00f6tila ylittyi. T\u00e4ss\u00e4 vaiheessa tapahtui tiivistyminen\/sintraus, joka aiheutti eksponentiaalisia Youngin moduulin vaihteluita, jotka vastasivat hyvin vastaavien huokoisten keraamisten materiaalien huoneenl\u00e4mp\u00f6tilan tuloksia.<\/p>\n
Alumiinipohjaisten titaaniseoskomposiittien kitkaa ja kulumista tutkittiin staattisessa kuormituksessa sek\u00e4 B20- ett\u00e4 A20-n\u00e4ytteill\u00e4 ty\u00f6kaluter\u00e4st\u00e4 vastaan. Tulokset osoittivat, ett\u00e4 ensin mainitulla oli alhaisempi kitkakerroin (COF), mik\u00e4 johtui todenn\u00e4k\u00f6isesti siirtym\u00e4kerroksen muodostumisesta ter\u00e4ksen ja alumiinioksidin v\u00e4lille.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Young’s modulus measures a material’s stiffness and resistance to deformation by applying force against it. Young’s modulus measures stiffness of […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-618","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/618","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=618"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/618\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":619,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/618\/revisions\/619"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=618"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=618"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=618"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}