Thermal Shock Fiber-Reinforced Ceramic Matrix Composites

Estudio del daño por choque térmico en materiales compuestos de matriz de vidrio reforzados con fibras de carburo de silicio

“…Para la introducción satisfactoria de estos materiales, y materiales compuestos relacionados de matriz vitrea, en tales aplicaciones, es necesario un detallado conocimento de su comportamiento mecánico a altas temperaturas y de su resistencia a cambios bruscos de temperatura o choques térmicos. Esto explica la creciente cantidad de trabajos publicados en la literatura especializada en los últimos años referidos al comportamiento de este tipo de materiales compuestos sometidos a gradientes térmicos [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. Los estudios han incluido materiales compuestos de matrices cerámicas [3][4][5][6], vitro-cerámicas [7][8][9][10] y vitreas [10][11][12][13][14][15][16] reforzados con fibras de carburo de silicio y materiales compuestos carbono/carbono utilizados en la industria nuclear [17,18].…”

“…Las técnicas de evaluación no-destructivas, incluyendo la determinación del módulo de elasticidad usando ondas de ultrasonidos, o el método de resonancia forzada, o bien utilizando emisiones acústicas generadas durante el desarrollo de daño por choque térmico, no han sido empleadas extensivamente para evaluar el daño microestructural en materiales compuestos reforzados por fibras. En particular, para el caso de materiales compuestos de matriz vitrea reforzados con fibras de [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. These studies have included composite materials with ceramic [3][4][5][6], glass-ceramic [7][8][9][10], and glass matrices [10][11][12][13][14][15][16], reinforced with silicon carbide fibres, as well as carbon/carbon composites used in the nuclear industry [17,18].…”

“…Cuando esas tensiones de tracción alcanzan un valor crítico dado, se generan microgrietas, primero en la zona periférica de las probetas, que luego se propagan hacia el interior con sucesivos choques térmicos. Este comportamiento ha sido observado por otros autores, investigando la resistencia al choque térmico de distintos materiales cerámicos compuestos [2][3][4][5][6][7][8]10,[12][13][14][15][16]. Por lo antes expuesto, no se esperan modificaciones significativas del resto de los constituyentes del material compuesto, es decir en la interfase o en las fibras, para el gradiente térmico investigado (AT = 630 °C).…”

“…En particular, para el caso de materiales compuestos de matriz vitrea reforzados con fibras de [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. These studies have included composite materials with ceramic [3][4][5][6], glass-ceramic [7][8][9][10], and glass matrices [10][11][12][13][14][15][16], reinforced with silicon carbide fibres, as well as carbon/carbon composites used in the nuclear industry [17,18]. [11,20], fueron llevados a cabo empleando técnicas de evaluación destructivas [10,[12][13][14][15][16].…”

Fast heating thermal shock test for β-SiAlON with molten metals as heating medium

“…In the quenching test, a specimen is first heated to a certain temperature in a furnace, and then the temperature is decreased quickly by (1) putting the specimen into a quenching medium [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10], (2) blowing high velocity cold air onto the specimen [10,11], (3) cooling down in air spontaneously [12] and (4) contacting the specimen with a cold metal rod [13], or other quenching methods. In the fast heating test, a specimen is quickly heated by a heating source [14][15][16][17][18][19][20][21][22]. However, for the results obtained by different thermal shock test methods, it is very difficult to compare or convert each other.…”