Sono stati fatti nuovi progressi nella tecnologia di test della dipendenza della velocità di deformazione per la ceramica di allumina
Negli ultimi anni, con l'ampia applicazione di materiali ceramici avanzati in settori quali l'industria aerospaziale, la difesa nazionale e l'industria militare, le caratteristiche di risposta dinamica diceramica di alluminasotto carichi ad alta velocità di deformazione sono diventati un punto caldo della ricerca. Per rivelare la correlazione tra il suo comportamento meccanico e la velocità di deformazione, team di ricerca scientifica in patria e all'estero hanno condotto ricerche sistematiche attraverso metodi sperimentali innovativi e le relative tecnologie di test e i risultati applicativi hanno ricevuto molta attenzione.
In termini di tecnologia di test dinamici, la Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) è diventata uno strumento chiave, in grado di simulare condizioni di carico complesse che vanno da quasi statiche a elevate velocità di deformazione. Combinando la fotografia ad altissima velocità con l'analisi della correlazione di immagini digitali (DIC), i ricercatori hanno ottenuto la cattura in tempo reale dell'evoluzione del campo di deformazione interna dei materiali e hanno osservato i modelli del percorso di propagazione delle crepe e la velocità che cambia con la velocità di deformazione. Ad esempio, sotto il carico combinato di compressione-taglio, la resistenza equivalente diceramica di alluminadiminuisce significativamente all'aumentare dell'angolo di taglio e c'è una correlazione positiva tra la velocità di propagazione della crepa e la velocità di deformazione, rivelando il meccanismo di influenza della localizzazione della deformazione di taglio sulla rottura del materiale.
Inoltre, la tecnologia sperimentale di compressione degli urti è stata applicata anche alla ricerca di ambienti con velocità di deformazione estremamente elevate. Attraverso la progettazione di onde d'urto planari e il test con il VISAR (Velocity Interferometer System for Any Reflector), gli scienziati hanno analizzato le caratteristiche di guasto dinamico diceramica di alluminain condizioni di deformazione unidimensionale, fornendo una base sperimentale per comprendere il suo limite elastico di Hugoniot e la propagazione delle onde di rottura sotto shock ad alta pressione.
Vale la pena notare che la sensibilità della velocità di deformazione mostra differenze significative in diverse modalità di carico. Gli studi hanno dimostrato che la resistenza alla compressione diceramica di alluminaha una dipendenza maggiore dalla velocità di deformazione rispetto alla resistenza alla trazione. Questa differenza è strettamente correlata alla transizione della modalità di propagazione della cricca (frattura transgranulare e frattura intergranulare). Sotto carico quasi statico, la frattura intergranulare è la modalità principale, mentre il carico dinamico ha maggiori probabilità di causare frattura transgranulare. Questa caratteristica di risposta della microstruttura fornisce un importante riferimento per la progettazione del materiale.
In futuro, con la profonda integrazione delle tecnologie di caratterizzazione multiscala e dei modelli computazionali, la ricerca sull'effetto della velocità di deformazione diceramica di alluminafavorirà ulteriormente l'innovazione applicativa in settori quali la protezione antiurto e le apparecchiature ad alta energia.