セラミックスの機械的特性を理解することは、さまざまな産業における用途にとって不可欠です。これらの特性は、セラミックスが力、衝撃、ストレスにどのように反応するかを決定します。重要なパラメータには、その耐久性と性能を評価するためのヤングの係数、硬度、および骨粗さが含まれます。

ヤングの係数

ヤングの弾性率は、材料の剛性を測定します。 これは、弾性限界内の緊張にストレスの比率として定義されます。 セラミックスの場合、組成物や微細構造に応じて、典型的な値が100〜400 GPaの範囲です。

ヤングの係数を計算するには、抗張または圧縮試験が行われます。 ストレスス トレインカーブの初期のリニア部分の斜面はこの値を提供します。

硬度:

硬度は、局所化プラスチック変形に対する材料の抵抗を示します。 VickersやKnoop硬度試験などのインデントテストで一般的に測定されます。高硬度値は、耐摩耗性が向上します。

硬度は、他の特性と直接、実験室の設定で測定された帝国関係によって推定することができます。典型的なセラミック硬度値は、10〜30 GPaの範囲です。

機械的特性の計算

計算は実験的なデータと材料モデルを伴います。例えば、弾性係数は、インデントテストから硬度が得られる間、ストレス緊張データから派生することができます。これらの特性を組み合わせることで、異なる負荷条件下でセラミックの動作を予測することができます。

  • ヤング率の張力や圧縮試験を実行します。
  • 硬さ測定用のインデントテストを使用します。
  • 関連する特性を推定するために、帝国式を適用します。
  • プロパティのバリエーションを理解するために、マイクロ構造を分析します。