Fractal analysis of cracks in alumina–zirconia composites

Celli, Annamaria; Tucci, A.; Esposito, L.; Palmonari, C.

doi:10.1016/s0955-2219(02)00148-6

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“…These approaches usually concentrated on a single crack behavior and did not consider the effects of a group of cracks. Researches [5][6][7][8] indicated that the material fatigue damage process is actually caused by all cracks, and these cracks' behavior can show a strong collective behavior and random statistical complexity. Therefore, it is necessary to put forward a new approach which can allow for and implement collective evolution of short fatigue cracks.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fractal study on collective evolution of short fatigue cracks under complex stress conditions

Wang

Zheng

Xie

et al. 2012

International Journal of Fatigue

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fractal study on collective evolution of short fatigue cracks under complex stress conditions

Wang

Zheng

Xie

et al. 2012

International Journal of Fatigue

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“…A análise fractográfica por MEV revelou a real geometria da trinca e da fragmentação. A metodologia usada na análise fractal por impacto mecânico trouxe como resultado a revelação de parâmetros diferentes da medida de resistência à flexão em três pontos [18]. Estas duas análises são obviamente diferentes, contudo, foi possível por meio da análise fractal da fragmentação entender um pouco mais dos mecanismos envolvidos no processo de fragmentação, o que não foi possível com um simples ensaio de flexão.…”

Section: Resultsunclassified

Análise fractal da fragmentação por impacto de porcelanas

2017

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ResumoAs porcelanas são cerâmicas produzidas a partir de matérias-primas naturais (sílica, feldspato e caulim). Em algumas aplicações são adicionadas outras matérias-primas para o aumento da resistência mecânica e dielétrica. Elas são usadas na fabricação de variados produtos, sendo, portanto, muito estudadas e desenvolvidas há muito tempo. Neste trabalho, porcelanas com diferentes composições foram caracterizadas e submetidas à fragmentação por ruptura mecânica em um ensaio de impacto balístico. A ruptura mecânica nos materiais em geral produz uma dissipação de energia formando trincas e superfícies de fratura que tem uma geometria irregular. O principal objetivo deste trabalho foi a caracterização da microestrutura e a caracterização fractal da superfície de fratura de porcelanas. Para comparação, os ensaios de impacto também foram feitos em vidro e acrílico comercial. A avaliação da superfície de fratura e da dimensão fractal de ruptura foi feita pela análise da fração de fragmentos em função da probabilidade global de fratura. Os corpos de prova foram preparados na forma de discos cilíndricos, com espessura e diâmetros fixos. O ensaio de impacto mecânico foi feito sobre o centro dos discos, para os diferentes materiais, mantendo-se as mesmas condições de ensaio. Os resultados do tamanho e massa dos fragmentos foram obtidos em função da energia de impacto e do tipo de material. Desta forma, foi possível obter uma correlação entre as condições de ensaio e a composição do material com o padrão de ruptura fractal. Verificou-se que a porcelana nas composições usadas possuiu uma tenacidade ao impacto que se situou entre aquela do vidro e do acrílico. Finalmente foi feita uma correlação entre as propriedades de resistência mecânica com os padrões de trinca formados. Percebeu-se que o número, a forma das trincas e as ramificações formaram um padrão que foi relacionado com a energia de impacto e o tipo de material. Palavras-chave: porcelana, ruptura mecânica, dimensão fractal, impacto central. AbstractThe ceramic porcelains are produced from natural raw materials (silica, feldspar and kaolin INTRODUÇÃOBasicamente, as porcelanas são produzidas a partir de matérias-primas naturais, que são a argila plástica, o feldspato e o quartzo e/ou alumina e, em alguns casos, são adicionados outros compostos para alterar algumas propriedades específicas. As porcelanas são cerâmicas policristalinas com uma textura fina, que podem conter de 50 a 90% de volume contínuo na sua fase vítrea, sendo este responsável pela unificação de suas partículas cristalinas durante a queima. Esta unificação ajuda na translucidez do material e no grande aumento da sua resistência mecânica e rigidez dielétrica nas chamadas porcelanas elétricas [1]. A substituição parcial ou total do quartzo por alumina em alguns

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“…Parametry fraktalne opisują zarówno wysokość nierówności, jak i ich kształt. metody fraktalne były stosowane do: scharakteryzowania chropowatości powłok z częściowo stabilizowanego tlenku cyrkonu natapianych metodą laserową [22], charakteryzowania porowatości powłok nakładanych metodą hybrydową płomieniowo-laserową [23], badania związku pomię-dzy odpornością na pękanie i strukturą geometryczną powierzchni przełomu [24], związku pomiędzy odpornością na pękanie kompozytów ceramicznych i drogą rozwoju pęknięcia [25]. Stwierdzono również związek pomiędzy przyczepnością i parametrami fraktalnymi opisującymi powierzchnię podłoża [26,27].…”

Section: Wyniki Badań I Dyskusjaunclassified

Mikrostruktura powłok cermetalowych natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową

Hejwowski

Łabacz-Kęcik

2012

Przegląd Spawalnictwa

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Mikrostruktura powłok cermetalowych natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkowąMicrostructure of flame sprayed cermet coatings Dr hab. tadeusz Hejwowski, prof. PL, mgr inż. anna Łabacz-Kęcik -Politechnika Lubelska. StreszczenieW artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powłok natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową mieszaninami proszków nimoAl/ZrO 2 -30% CaO oraz niAlmo/Al 2 O 3 -40% TiO 2 . Skład fazowy określono metodą XRD i wykazano, że w powłoce ZrO 2 -30% CaO występują fazy ZrO 2 oraz CaZrO 3 , a w powłoce Al 2 O 3 -40% TiO 2 -β tytanian glinu, korund, rutyl. Porowatość powłok cermetalowych zależała od składu proszków zastosowanych do natryskiwania. Wartości parametrów struktury geometrycznej powierzchni malały ze wzrastającą zawartością materiału ceramicznego. Dodanie do materiału bazowego tworzącego osnowę cermetalu niewielkiej ilości innego materiału zmienia mechanizm formowania powłoki.

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Fractal analysis of cracks in alumina–zirconia composites

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Fractal study on collective evolution of short fatigue cracks under complex stress conditions

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Análise fractal da fragmentação por impacto de porcelanas

Mikrostruktura powłok cermetalowych natryskiwanych metodą płomieniowo-proszkową

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