Changes in Fracture Micromechanism with Increasing Reinforcement Volume Fraction in Glass Matrix Composite

0099539 - ÚFM 2008 RIV CH eng J - Článek v odborném periodiku
Řehořek, Lukáš - Chlup, Zdeněk - Dlouhý, Ivo - Boccaccini, A. R.
Changes in Fracture Micromechanism with Increasing Reinforcement Volume Fraction in Glass Matrix Composite.
[Vliv objemového podílu křehkých částic v kompozitu se skelnou matricí na změny v mikromechanismu lomu.]
Materials Science Forum. Roč. 567-568, - (2008), s. 369-372. ISSN 0255-5476.
[MSMF /5./. Brno, 27.06.2007-29.06.2007]
Grant CEP: GA ČR GD106/05/H008; GA ČR GP106/05/P119
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20410507
Klíčová slova: glass-ceramics * fracture mechanics * fracture toughness
Kód oboru RIV: JL - Únava materiálu a lomová mechanika

Borosilicate glass matrix composite reinforced by alumina platelets was investigated to describe toughening mechanisms and their changes in a wide range of temperatures (from room temperature up to glassy transition temperature Tg). The dissipation of energy by bridging and/or deflection of propagating crack by alumina platelets uniformly dispersed in the glass matrix were the main toughening mechanisms observed. The alumina platelets have a higher ability to deflect propagating crack in comparison with spherical or rectangular particles having the same volume. Three and four point bend test for Young’s modulus and flexural strength determination was used. Fracture toughness determination was conducted using chevron notch technique. More than 100% increase of fracture toughness was observed when 30% of alumina platelets were added in to borosilicate matrix.

V práci je studován kompozit tvořený borosilikátovou skelnou matricí a dispersí korundových destiček, a to zejm. z hlediska zhouževnaťujících mechanismů. Jako hlavní zhouževnaťující mechanismus byla potvrzena disipace energie spojená s přemostěním trhliny částicemi a zabočováním šířící se trhliny. Korundové destičky ovlivňují trajektorii šířící se trhliny, zejm. pak její zabočení výrazněji než srovnatelný podíl rovnoosých částic. Pro měření modulu pružnosti a ohybového napětí byly použity ohybové vzorky. Lomová houževnatost byla určována za pomocí techniky ohybových vzorků s chevronovými vruby. Více než 100 % nárůst hodnot houževnatosti byl pozorován pro kompozit obsahující 30 % korundových destiček.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0158111