Влияние температурных полей на некоторые механические и электрофизические свойства корундовой керамики

• Автор: Голубева, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ВЛИЯНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

НА КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

1.1 Структура оксида алюминия. Влияние дефектности структуры на механические свойства оксидной керамики
1.2 Анализ механических свойств корундсодержащей керамики методом микроиндентирования

1.3 Механические и электрические свойства облученных керамических диэлектриков

1.4 Исследование субструктуры высокоглиноземистой керамики рентгеновскими методами

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Исследование структурных изменений методами рентгенофазового анализа

2.2 Микроскопический метод определения упругих характеристик твердого тела
2.3 Методика определения субструктурных параметров керамических материалов
2.4 Особенности использования растровой электронной микроскопии при исследовании керамических образцов
2.5 Методы измерения микротвердости хрупких, твердых тел
2.6 Определение электрофизических характеристик
2.6.1 Метод определения объемного сопротивления
2.6.2 Методы определения тангенса диэлектрических потерь и
диэлектрической проницаемости

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
КЕРАМИЧЕСКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ТЕПЛОВЫХ ПОЛЯХ
3.1 Определение параметров кристаллической решетки корунда
3.2 Определение упругих характеристик и параметров субструктуры основной кристаллофазы корундовой керамики с учетом диффузного рассеяния
3.2.1 Определение модуля Юнга
3.2.2 Расчет микронапряжений и размеров блоков корунда
в высокоглиноземистой керамике
3.3 Расчет упругих характеристик по микротвёрдости корундовой керамики
3.4 Влияние дефектности кристаллической структуры на электрофизические
свойства корундовой керамики
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы
Исследование влияния экстремальных условий эксплуатации на керамические диэлектрики является одной из важных задач физики конденсированного состояния. Именно в этих исследованиях определяются предельно допустимые условия эксплуатации конструкционных материалов и вырабатывается общая тенденция поиска новых материалов, пригодных для использования в современной технике ядерных реакторов, космической промышленности и др.
Керамика на основе оксида алюминия является одним из перспективных материалов для эксплуатации в экстремальных условиях благодаря высокой твердости, термостойкости, химической инертности, электрической прочности. Корундовая керамика служит для изготовления износостойких деталей, которые подвергаются интенсивному воздействию в агрессивных средах при высоких температурах. Однако распространенные керамики на основе оксида алюминия характеризуются низкой трещиностойкостью, хрупкостью, высокой чувствительностью к абразивному и эрозийному воздействию, что ограничивает износостойкое применение данной керамики. Физические свойства обусловлены строением кристаллической решетки, ее дефектностью и состоянием межзе-ренных границ. Определяющими факторами являются процентное содержание кристаллической фазы, величина и форма зерна, пористость, количественное содержание стеклофазы, наличие дефектов субструктуры. Поэтому актуальной задачей для прогнозирования свойств керамических диэлектриков является выявление зависимости механических и электрических свойств от параметров субструктуры и ее дефектности при эксплуатации в экстремальных условиях.
Цель работы
Исследование структурных изменений основных кристаллофаз керамических диэлектриков и выявление зависимостей механических и электрических

от физического уширения. При исследовании образца используют рентгенограмму эталона, в качестве которого используют отожженный образец того же вещества, линии рентгенограммы которого имеют уширение только за счет инструментального уширения. Распределение интенсивности в линии связано с истинным распределением интенсивности соотношением, которое является сверткой функций физического /(20) и геометрического g(2Q) профилей рентгеновских линий [58-61]:
При решении выражения (1.9) устанавливается связь между истинным уширением (/?), экспериментальным (В) и эталонным (Ь):
Используя метод аппроксимаций экспериментальные профили интерференционных линий исследуемого и эталонного образцов аппроксимируются функциями Гаусса вида ехр (~кх2) Коши вида 1/(1 +ах2) или 1/(1 +ах2)2; Лауз вида sin2 fee/(£х)2. Подбор аппроксимирующей функции проводится с помощью метода наименьших квадратов.
Функция Лауэ, предложенная им еще в 1926 году, долгое время не использовалась при расчетах характеристик тонкой структуры. Только после теоретического обоснования в работе [62] того, что истинный физический профиль рентгеновской линии, обусловленный факторами размера и формы блоков описывается функцией Лауэ, данную функцию стали использовать в методе аппроксимаций при исследовании металлов [63-65].
При проведении сравнительного анализа точности аппроксимации физического профиля рентгеновских линий при исследовании облученных керами-
h(29) = f{ie)g(20~y)dy
(1.9)
(1.10)