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正文:
復(fù)合材料的斷裂過程和機(jī)制。
實(shí)驗(yàn)方法
試樣為中間帶缺口的拉伸試樣,其形狀及尺寸試樣厚度為1mm
,斷裂過程原位觀察在帶有加載裝置的掃描電鏡上進(jìn)行,加載速
率約為5x10mm/s。載荷和位移可在實(shí)驗(yàn)過程中記錄,裂紋 形核
和擴(kuò)展過程可用照相或錄像記錄下來。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
加載前缺口附近的試樣形貌,可以看出經(jīng)過熱擠壓,顆粒略顯
方向性,長度方向沿?cái)D壓方向排列,材料中并有一些鑄造缺陷,
如氣孔等,應(yīng)變過程中,由于基體易產(chǎn)生塑性變形試樣表面出現(xiàn)
波紋,顆粒略顯于表面,顆粒的存在限制及增加了外施的應(yīng)力,
隨著應(yīng)變的增加,在缺口根部的應(yīng)力集中區(qū)內(nèi),首先產(chǎn)生微裂紋
,這些微裂紋成核主要在顆粒周圍的基體上,少數(shù)在顆粒與基體
界面和加工過程已斷裂的顆粒中,這些微裂紋主要沿缺口在與主
應(yīng)力垂直方向上形成,微裂紋在主裂紋塵前形成,微裂紋與主裂
紋尖間基體的斷裂使裂紋得以擴(kuò)展,有兩個因素與裂紋的擴(kuò)展機(jī)
理有關(guān):一是不連續(xù)裂紋由于基體韌帶的橋接,二是裂紋通常分
成兩個或多個路徑,即裂紋的分叉,這種橋接和分叉機(jī)制延緩了
裂紋的擴(kuò)展速度,從圖3可以清楚地看到,裂紋擴(kuò)展途徑少數(shù)通
過顆粒與基體界面外,大 部分裂紋遇到顆粒而發(fā)生偏轉(zhuǎn),繞過
顆粒,主裂紋與前端微裂紋在遠(yuǎn)離顆粒的基體中呈直線連接而擴(kuò)
展。
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北京顯微鏡百科
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