mechanické vlastnosti keramických materiálov

Download Mechanické vlastnosti keramických materiálov

If you can't read please download the document

Upload: ashanti

Post on 10-Jan-2016

66 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a. Žiaruvzdorné materiály a priemyselné pece. Mechanické vlastnosti keramických materiálov. doc. Ing. Gabriel Sučik, PhD. spracované podľa: Z. Pánek a kol.: Konštrukčná keramika - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • *Mechanick vlastnostikeramickch materilovdoc. Ing. Gabriel Suik, PhD.spracovan poda:Z. Pnek a kol.: Kontrukn keramikaD. Segal: Chemical synthesis of advanced ceramic materials 1J. Majling, G. Plesch a kol.: Technolgia pecilnych anorganickch materilovJ. Staro, Tom, F.: iaruvzdorn materily: vroba, vlastnosti a pouitie

  • *0FFPsobenie vonkajch sl na tuh teles vyvolva v ich objeme mechanick naptia, ktor sa prejavuj rozmerovmi zmenami telesa deformciou. Ak sa teleso sprva prune (elasticky), potom je deformcia () priamomern naptiu (), ktor ju vyvolalo. Kontanta mernosti sa nazva modul prunosti (E) prun deformciaporuenie

  • *0prun deformciaporuenieRelne keramick materily sa sprvaj trocha odline. Vzah medzi naptm () a predenm () nie je linerny. Okrem prunch (elastickch) deformci vznikaj v tuhom telese aj neprun (plastick), trval/nevratn deformcie. Podiel plastickch deformci rastie so zvyujcim sa naptm a asom.

  • *bhLSF zaaenie v okamihu lomu [N]LS vzdialenos podpier [mm]b rka skobnho telesa [mm]h vka skobnho telesa [mm]PEVNOSPevnos v trojbodovom ohybe za studena F

  • *F zaaenie v okamihu lomu [N]D priemer valeka [mm]h vka skobnho valca [mm]PEVNOSPevnos v prienom ahu P

  • *F zaaenie v okamihu lomu [N]D priemer valeka [mm]h vka skobnho valca [mm]PEVNOSPevnos v prienom ahu P

  • *F zaaenie v okamihu lomu [N]D priemer valeka [mm]h vka skobnho valca [mm]PEVNOSPevnos v prienom ahu P

  • *PRUNOSModul prunosti EDleit materilov kontanta potrebn pre stanovenie odolnosti voi nhlym zmenm teplt a urenie maximlnych rchlost ohrevu iaruvzdornch materilov.METDY STANOVENIADYNAMICKSTATICKMeranie rchlosti renia akustickho vlnenia v tuhom teleseMeranie zvislosti mechanickho naptia a deformcie

  • *PRUNOSDynamick modul prunosti EdynL dka skobnho telesa [m]f frekvencia genertora [Hz]h hrbka skobnho telesa [m]z tvarov faktor zvisl od Poisonovej kontanty (m)L0.224L0.224L

  • *PRUNOSStatick modul prunosti pri skkach v tlaku EstatF zaaenie v okamihu lomu [N]S plocha telesa kolm na silu [mm2] pomern zmena dkySL0

  • *F zaaenie v okamihu lomu [N]LS vzdialenos podpier [mm]b rka skobnho telesa [mm]h vka skobnho telesa [mm]PRUNOSStatick modul prunosti pri trojbodovch ohybovch skkach EstatbhLS

  • *PRUNOSOteruvzdornos1 kg SiC (0.3 0.85 mm)203 mmSleduje sa bytok objemu po aplikcii 1kg SiC tlakom 448 kPa

  • *TEPELN VLASTNOSTIiaruvzdornos je schopnos materilov odolva vysokm teplotm. Stanovuje sa na zklade iaromernej zhody skobnch a referennch iaromeriekReferennSkobn

  • *TEPELN VLASTNOSTIiaruvzdornosiaromerky sa zohrievaj kontantnou rchlosou 2.5 C/min spolu so skobnmi iaromerkami a na teplotu, pri ktorej sa zohn a dotkn svojim vrcholom podloky. iaruvzdornos sa potom stanovuje zo iaruvzdornej zhody zhodnej iaruvzdornej deformcie vplyvom dosiahnutej teploty. slo referennej iaromerky odpoved teplote desatine teploty iaromernej deformcie, napr. Teplota pouitenosti iaruvzdornch materilov je vdy niia, ako stanoven iaruvzdornos. V sasnosti sa tto metda pouva len ako kontroln metda iaruvzdornosti hlinitokremiitch materilov alebo overenie teplt v pliacom psme tunelovch pec.

  • *TEPELN VLASTNOSTIRozmerov zmeny pri zahrievan teplotn rozanosStredn sinite dkovej teplotnej rozanosti je definovan ako zmena dky telesa L k jeho pvodnej dke L0 na jednotku teploty v sledovanom teplotnom rozsahu 1,2.Pomern dkov teplotn rozanos D1,2 vyjadrujca pomern zmenu dky telesa L k jeho pvodnej dke L0 v percentchPoznanie teplotnej rozanosti materilov je dleit pri kontrukcii vymuroviek pri nvrhu dilatanch kr, vpote termomechanickch napt a deformanch stavov. Teplotn rozanos je kovm parametrom pri posudzovan odolnosti proti nhlym zmenm teplt.

  • *TEPELN VLASTNOSTIRozmerov zmeny pri zahrievan teplotn rozanos

  • *TEPELN VLASTNOSTIRozmerov zmeny pri zahrievan teplotn rozanos

  • *TEPELN VLASTNOSTIRozmerov zmeny pri zahrievan trval dkov zmenyKeramick materily maj vplyvom vysokch teplt tendenciu meni svoje rozmery. Mu v nich dobieha procesy spekania alebo transformanch zmien spojench so zmenou rozmerov aj bez vonkajieho mechanickho zaaenia. Trval rozmerov zmeny sa uria z pomeru zmeny rozmerov po skke k pvodnm rozmerom vysuenho telesa pred skkou. Hodnotia sa linerne, alebo objemov zmeny vyjadren v percentch.505060 5060

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos sa definuje ako hustota tepelnho toku pri danom teplotnom gradiente T a vyjadruje sa vo W.m-1.K-1. Tto jednotka predstavuje mnostvo tepelnej energie Q v Jouloch, ktor prejde za 1sekundu plochou 1 m2 hrbkou materilu 1m pri rozdiele teplt 1Kteplotn gradienttepeln tokhrbka steny

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos sa definuje ako hustota tepelnho toku pri danom teplotnom gradiente T a vyjadruje sa vo W.m-1.K-1. Tto jednotka predstavuje mnostvo tepelnej energie Q v jouloch, ktor prejde za 1sekundu plochou 1m2 hrbkou materilu 1m pri rozdiele teplt 1KMETDYABSOLTNEPOROVNVACIEMetda vyhrievanho drtuSTACIONRNEDYNAMICKPorovnvacia metdaKalorimetrickmetdy

  • Metda meracieho kra vhodn na meranie izolanch materilov < 2 W.m-1.K-1*+ -IUDT

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos metda vyhrievanho drtuQ mnostvo tepla vo Wattoch, ktor vzorke odovzd 1m vyhrievacieho drtuT1-2 rozdiel teplt v ase 1=2min a 2=10minMetda meracieho kra vhodn na meranie < 2 W.m-1.K-1

  • Metda paralelnho drtu vhodn na meranie hutnch materilov < 30 W.m-1.K-1 *+ -IUDT

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos metda vyhrievanho drtur vzdialenos vyhrievanho drtu a meracieho termolnku [m]a teplotn vodivos [m2.s-1] as od zaiatku vyhrievania drtu [s]T() rozdiel teplt meracieho a porovnvacieho termolnku v ase Metda paralelnho drtu vhodn na meranie < 25 W.m-1.K-1

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos kalorimetrick metda1 meran vzorka2 okrajov vzorky3 merac prietokov kalorimeter4 okrajov prietokov kalorimetre5 prvody a odvody vody6 vhrevn lnky7 doska z SiC pre vyrovnanie teploty8 vymurovka pece

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos absoltna, stacionrna, kalorimetrick metdah hrbka skobnho telesa [m]S plocha meracieho kalorimetra [m2]Metda vhodn na meranie < 30 W.m-1.K-1, pre merarnie vlknitch M

  • *hv hrbka skobnho telesa [m]hp hrbka porovnvacieho telesa [m]v tepeln vodivos skobnho telesap tepeln vodivos porovnvacieho telesaTv rozdiel teplt medzi skobnm telesom a ohrievacou platouTp rozdiel teplt medzi porovnvacm a krycm telesomTEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos porovnvacia, stacionrna, kalorimetrick metdaOhrievaSkobn telesoPorovnvacie telesoKryc zsyp

  • *TEPELN VLASTNOSTITepeln vodivos zkladnch druhov iaruvzdornch materilovTepeln vodivos je dleitou veliinou pre teplotechnick vpoty tepelnch agregtov a pre urenie odolnosti M voi nhlym zmenm teplt. Zvis od provitosti a chemickho a mineralogickho zloenia.

    Provitos sa prejavuje v niej tepelnej vodivosti len pri teplotch do 600C, kedy sa ete neprejavuje prestup tepla slanm.

  • *TEPELN VLASTNOSTIpecifick tepeln kapacita cje definovan ako mnostvo tepla potrebnho na zohriatie 1kg materilu o 1K. Vyjadruje sa v J.kg1.K-1. Staria jednotka 1 kalria predstavuje tak mnostvo tepla, ktor doke ohria 1kg vody z 14,5C na 15,5C (o 1C).

    Stredn pecifick tepeln kapacita (cstr)je mnostvo tepla potrebn na ohriatie 1kg ltky v uritom teplotnom rozsahu

    Skuton tepeln kapacita (cT)je mnostvo tepla akumulovan ltkou pri danej teploteStanovuje sa kalorimetrickmi metdami

  • *TEPELN VLASTNOSTITeplotn vodivos a [m2.s-1]charakterizuje rchlos renia teplotnho poa v tuhch ltkach. To znamen rchlos akou dosiahne urit plocha rovnak teplotu rovnak teplota

    ******************************