Hey! Sebagai pembekal seramik ZTA, saya sering ditanya tentang pelbagai aspek teknikal produk kami. Satu soalan yang agak timbul ialah bagaimana untuk mengukur nisbah Poisson bagi seramik ZTA. Jadi, saya fikir saya akan berkongsi beberapa pandangan tentang topik ini dalam blog hari ini.
Mula-mula, mari kita fahami dengan cepat apakah nisbah Poisson. Secara ringkas, ia adalah ukuran bagaimana bahan berubah bentuk apabila ia diregangkan atau dimampatkan. Apabila anda menarik bahan ke satu arah, ia biasanya menjadi lebih nipis dalam arah serenjang. Nisbah Poisson mengukur hubungan ini antara terikan sisi (perubahan ketebalan) dan terikan paksi (perubahan panjang).
Sekarang, mengapa mengukur nisbah Poisson bagi seramik ZTA penting? Nah, seramik ZTA, atau seramik Zirconia Toughened Alumina, terkenal dengan sifat mekanikalnya yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, rintangan haus dan keliatan patah. Ciri-ciri ini menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi, daripada alat pemotong hingga implan pergigian. Mengetahui nisbah Poisson membantu jurutera dan pereka bentuk memahami cara bahan akan bertindak di bawah beban yang berbeza, yang penting untuk memastikan prestasi dan kebolehpercayaan produk yang diperbuat daripada seramik ZTA.
Terdapat beberapa kaedah berbeza untuk mengukur nisbah Poisson bagi seramik ZTA, dan saya akan meneliti beberapa kaedah biasa di sini.
1. Kaedah Tolok Terikan
Ini adalah salah satu kaedah yang paling mudah dan digunakan secara meluas. Idea asasnya ialah memasang tolok terikan pada permukaan sampel seramik. Tolok terikan ialah peranti kecil yang boleh mengukur perubahan panjang bahan apabila ia mengalami tekanan.
Begini cara ia berfungsi:
- Penyediaan Sampel: Pertama, anda perlu menyediakan sampel seramik ZTA dalam bentuk yang sesuai, biasanya prisma segi empat tepat atau silinder. Pastikan permukaan licin dan bersih untuk memastikan lekatan tolok terikan yang baik.
- Pemasangan Tolok Terikan: Pasang dua tolok terikan pada sampel - satu dalam arah paksi (arah beban yang dikenakan) dan satu dalam arah sisi (berserenjang dengan beban yang dikenakan). Anda boleh menggunakan pelekat khas untuk mengikat tolok terikan pada permukaan seramik.
- Memuatkan Sampel: Sapukan beban yang diketahui pada sampel secara beransur-ansur menggunakan mesin ujian. Apabila sampel berubah bentuk di bawah beban, tolok terikan akan mengukur perubahan panjang.
- Pengumpulan dan Pengiraan Data: Catatkan nilai terikan daripada tolok terikan paksi dan sisi. Kemudian, hitung nisbah Poisson menggunakan formula:
[
\nu = - \frac{\epsilon_{lateral}}{\epsilon_{paksi}}
]
dengan (\nu) ialah nisbah Poisson, (\epsilon_{lateral}) ialah regangan sisi, dan (\epsilon_{axial}) ialah regangan paksi.
Satu perkara yang perlu diingat dengan kaedah ini ialah ketepatan ukuran bergantung pada kualiti tolok terikan dan pemasangan yang betul. Juga, sampel seramik harus homogen untuk memastikan hasil yang boleh dipercayai.
2. Kaedah Ultrasonik
Kaedah ultrasonik adalah teknik ujian tidak merosakkan yang juga boleh digunakan untuk mengukur nisbah Poisson. Ia berdasarkan fakta bahawa kelajuan gelombang ultrasonik dalam bahan berkaitan dengan sifat keanjalannya, termasuk nisbah Poisson.
Inilah prosesnya:
- Penyediaan Sampel: Sama seperti kaedah tolok terikan, sediakan sampel seramik ZTA dengan permukaan licin.
- Persediaan Transduser Ultrasonik: Letakkan dua transduser ultrasonik pada sampel - satu untuk menghasilkan gelombang ultrasonik dan satu lagi untuk menerimanya. Transduser biasanya digandingkan kepada sampel menggunakan medium gandingan yang sesuai, seperti gel atau cecair.
- Pengukuran Kelajuan Gelombang Ultrasonik: Hantar gelombang ultrasonik melalui sampel dalam arah yang berbeza (membujur dan melintang). Ukur masa yang diambil untuk gelombang bergerak melalui sampel dan hitung kelajuan gelombang.
- Pengiraan Nisbah Poisson: Gunakan kelajuan gelombang yang diukur untuk mengira nisbah Poisson. Hubungan antara kelajuan gelombang dan nisbah Poisson diberikan oleh persamaan berikut:
[
\nu=\frac{V_{l}^{2}-2V_{t}^{2}}{2(V_{l}^{2}-V_{t}^{2})}
]
di mana (V_{l}) ialah kelajuan gelombang membujur dan (V_{t}) ialah kelajuan gelombang melintang.
Kelebihan kaedah ultrasonik ialah ia tidak merosakkan, jadi sampel boleh digunakan semula. Walau bagaimanapun, ia memerlukan peralatan dan kepakaran khusus untuk melakukan pengukuran dengan tepat.
3. Kaedah Korelasi Imej Digital (DIC).
DIC ialah kaedah yang agak baru dan termaju untuk mengukur terikan dan ubah bentuk dalam bahan. Ia menggunakan sepasang kamera untuk menangkap imej permukaan sampel sebelum dan semasa ubah bentuk.
Begini cara ia berfungsi:
- Penyediaan Sampel: Sediakan sampel seramik ZTA dan sapukan corak bintik rawak pada permukaan. Corak ini digunakan untuk mengesan pergerakan titik pada permukaan semasa ubah bentuk.
- Persediaan Kamera: Sediakan dua kamera untuk melihat sampel dari sudut yang berbeza. Kalibrasi kamera untuk memastikan pengukuran yang tepat bagi anjakan permukaan.
- Memuatkan Sampel dan Tangkapan Imej: Sapukan beban pada sampel dan tangkap satu siri imej pada tahap beban yang berbeza. Perisian DIC menganalisis imej untuk mengira anjakan dan terikan pada permukaan sampel.
- Pengiraan Nisbah Poisson: Setelah terikan paksi dan sisian dikira, nisbah Poisson boleh ditentukan menggunakan formula yang sama seperti dalam kaedah tolok terikan.
Kaedah DIC menawarkan resolusi tinggi dan pengukuran terikan medan penuh. Ia juga boleh memberikan maklumat terperinci tentang tingkah laku ubah bentuk bahan. Walau bagaimanapun, ia lebih mahal dan memerlukan perisian dan peralatan yang canggih.
Sebagai pembekal seramik ZTA, kami memahami kepentingan sifat bahan yang tepat untuk pelanggan kami. Itulah sebabnya kami memastikan produk seramik ZTA kami diuji dengan teliti, termasuk pengukuran nisbah Poisson, untuk memenuhi piawaian kualiti tertinggi.
Jika anda berada di pasaran untuk produk seramik ZTA berkualiti tinggi, kami sedia membantu anda. Kami menawarkan pelbagai jenisJubin Seramik ZTAdan komponen seramik ZTA lain yang sesuai untuk pelbagai aplikasi. Sama ada anda memerlukannya untuk jentera perindustrian, peranti perubatan, atau sebarang tujuan lain, kami boleh menyediakan penyelesaian yang tepat untuk anda.
Jika anda mempunyai sebarang soalan tentang produk kami, ukuran nisbah Poisson, atau apa-apa lagi yang berkaitan dengan seramik ZTA, sila hubungi kami. Kami sentiasa gembira untuk berbual dan membincangkan keperluan khusus anda. Mari mulakan perbualan dan lihat cara kami boleh bekerjasama untuk memenuhi keperluan anda!
Rujukan
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2018). Sains dan Kejuruteraan Bahan: Satu Pengenalan. Wiley.
- Buku Panduan Ujian Tanpa Musnah, Jilid 7: Ujian Ultrasonik. Persatuan Amerika untuk Ujian Tidak Memusnahkan.
- Sutton, MA, Orteu, J. - J., & Schreier, H. (2009). Korelasi Imej untuk Ukuran Bentuk, Pergerakan dan Ubah Bentuk: Konsep Asas, Teori dan Aplikasi. Springer.