Широко известно, что растущий интерес к пористой керамике обусловлен ее особыми свойствами, которые включают высокую объемную пористость (до 90%) с открытыми или закрытыми порами и широкий диапазон размеров пор. Эти свойства имеют множество применений, включая макромасштабные устройства, мезомасштабные материалы и микромасштабные детали подробное описание тут.
Во время использования эти материалы обычно подвергаются термическим или механическим нагрузкам. Следовательно, это предпосылка для понимания того, как эти пористые структуры ведут себя под термомеханическими напряжениями, для разработки материалов, которые демонстрируют адекватные свойства для требуемого применения. В этом контексте целью данной главы является обзор механических свойств макропористой керамики.
Несмотря на важность пористости для применения этих материалов, нет единого мнения о зависимости механических свойств от параметров пористости. Другими словами, реальные данные о механических свойствах этих материалов показывают, что их механическое поведение зависит не только от пористости материалов.
С момента своего появления в керамическом сообществе в 1970-х годах механика разрушения внесла значительный вклад в улучшение керамики. Например, сочетание вязкости разрушения, статистики разрушения и фрактографии позволило выявить критические дефекты в материале и, следовательно, разработать более совершенную и надежную современную керамику. Кроме того, вклад механики разрушения был фундаментальным для понимания процесса разрушения в хрупких материалах.
Признание того факта, что область за трещиной является причиной увеличения R-образной кривой в керамике, было особенно актуальным. Одна проблема, связанная с использованием хрупкой керамики, связана со статистической и размерной зависимостью их свойств разрушения, что может сделать надежное предсказание сложной задачей. Двумя другими проблемами являются отсутствие методологии проектирования хрупкой керамики и высокая стоимость производства керамических компонентов.
В настоящее время керамическое сообщество является свидетелем «бума» материалов, вдохновленных природой, с использованием иерархических структур, которые должны иметь те же свойства или качества, что и природные. Как упоминалось ранее, реальные данные о механических свойствах пористых материалов показывают, что их механическое поведение зависит не только от пористости материалов.
comment closed