Alumina iese \u00een eviden\u021b\u0103 printre polimeri \u0219i metale datorit\u0103 propriet\u0103\u021bilor sale mecanice remarcabile, care includ rezisten\u021ba superioar\u0103 la compresiune, modulul elastic \u0219i rezisten\u021ba la coroziune \u0219i uzur\u0103.<\/p>\n
Ghazanfari \u0219i colab. au dezvoltat o nou\u0103 tehnic\u0103 de fabrica\u021bie aditiv\u0103, cunoscut\u0103 sub numele de Ceramic On-Demand Extrusion (CODE), pentru a imprima componente din alumin\u0103 cu o densitate aproape teoretic\u0103. Ace\u0219tia au utilizat o suspensie format\u0103 din pulbere de alumin\u0103 cu \u00eenc\u0103rcare solid\u0103 de 50 vol% amestecat\u0103 cu ap\u0103 deionizat\u0103 \u0219i 0,4 procente \u00een greutate de caragenani ca mediu de imprimare.<\/p>\n
Modulul Young este o proprietate mecanic\u0103 care prezice c\u00e2t de robuste se vor deforma materialele sub anumite for\u021be. Aceast\u0103 valoare m\u0103soar\u0103 c\u00e2t de mult se \u00eentinde o bar\u0103 metalic\u0103 pe lungime atunci c\u00e2nd este supus\u0103 unei tensiuni de trac\u021biune \u0219i c\u00e2t de repede se retrage atunci c\u00e2nd este eliberat\u0103 de tensiune; raportul s\u0103u reprezint\u0103 tensiunea la deformare \u00een termeni de rapoarte de tensiune.<\/p>\n
Modulul lui Young poate fi calculat cu aceast\u0103 formul\u0103:<\/p>\n
Modulul lui Young m\u0103soar\u0103 ductilitatea materialelor. Un material cu un modul Young mai mare prezint\u0103 de obicei o ductilitate excelent\u0103 \u0219i poate fi \u00eentins, \u00eendoit \u0219i r\u0103sucit f\u0103r\u0103 a se rupe; \u00een plus, poate reveni la forma sa ini\u021bial\u0103 dup\u0103 ce a fost deformat de sarcin\u0103. Inginerii \u0219i al\u021bi profesioni\u0219ti se bazeaz\u0103 adesea pe modulul lui Young atunci c\u00e2nd \u00eencearc\u0103 s\u0103 determine dac\u0103 un material se va deforma sub presiune \u00eenainte de a se rupe \u00een cele din urm\u0103.<\/p>\n
Modulul Young este utilizat pentru a evalua calitatea \u0219i adecvarea materialelor pentru aplica\u021bii \u00een industria aerospa\u021bial\u0103, auto \u0219i dispozitive medicale. \u00cen plus, aceast\u0103 metric\u0103 poate fi utilizat\u0103 \u0219i \u00een dezvoltarea materialelor. Cu toate acestea, modulul Young nu trebuie confundat cu rigiditatea, duritatea \u0219i tenacitatea, deoarece fiecare termen are scopuri \u0219i propriet\u0103\u021bi diferite.<\/p>\n
Rigiditatea materialului este definit\u0103 de capacitatea sa de a rezista for\u021belor de forfecare; duritatea m\u0103soar\u0103 rezisten\u021ba sa la penetrare sau impact; \u00een timp ce duritatea se refer\u0103 la c\u00e2t de bine rezist\u0103 la cantit\u0103\u021bi mari de stres \u00eenainte de a ceda.<\/p>\n
Modulul Young este de obicei calculat pe baza testelor statice de trac\u021biune efectuate la anumite rate de deformare; cu toate acestea, pot fi utilizate \u0219i alte tehnici, cum ar fi nanoindentarea, pentru evaluarea acestuia.<\/p>\n
Valorile modulului Young depind de mai mul\u021bi factori, cum ar fi compozi\u021bia probei \u0219i metoda de testare. De exemplu, probele de argil\u0103 prezint\u0103 adesea module Young mai mici dec\u00e2t barele de o\u021bel, deoarece o sec\u021biune se poate deforma mai mult dec\u00e2t o alt\u0103 parte; dimpotriv\u0103, o \u00eentreag\u0103 bar\u0103 de o\u021bel sufer\u0103 aceea\u0219i deformare pe toat\u0103 lungimea sa.<\/p>\n
De\u0219i numele s\u0103u ar putea sugera altceva, raportul Poisson este o proprietate fizic\u0103 integral\u0103 a materialelor. Nu numai c\u0103 descrie deformarea elastic\u0103 a unui material, dar poate oferi, de asemenea, informa\u021bii despre rigiditatea, rezisten\u021ba \u0219i ductilitatea materialelor; valori mai mari ale raportului Poisson indic\u0103 materiale rigide \u0219i puternice, \u00een timp ce valori mai mici indic\u0103 materiale mai flexibile sau ductile.<\/p>\n
Raportul Poisson m\u0103soar\u0103 deformarea transversal\u0103 (ex) \u00een raport cu deformarea longitudinal\u0103 (ey), oferind o m\u0103sur\u0103 a m\u0103surii \u00een care materialul se contract\u0103 perpendicular sub tensiune.<\/p>\n
Aceast\u0103 formul\u0103 este u\u0219oar\u0103 \u0219i nu implic\u0103 factori de conversie, datorit\u0103 faptului c\u0103 raportul Poisson este o proprietate adimensional\u0103 \u0219i, prin urmare, nu necesit\u0103 factori de conversie precum modulul Young.<\/p>\n
Majoritatea materialelor au un raport Poisson pozitiv; o\u021belul are un raport de aproximativ 0,3, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 se contract\u0103 cu acest factor perpendicular pe for\u021bele de \u00eentindere; \u00een compara\u021bie, pluta are un raport Poisson aproape de zero, ceea ce indic\u0103 lipsa contrac\u021biei sub tensiune.<\/p>\n
Cu toate acestea, unele materiale pot avea un raport Poisson negativ; aceste materiale sunt cunoscute sub denumirea de materiale auxetice \u0219i ofer\u0103 beneficii mecanice unice prin extinderea \u00een direc\u021bia perpendicular\u0103 pe sarcin\u0103, spre deosebire de majoritatea materialelor care se contract\u0103 \u00een aceast\u0103 direc\u021bie. Materialele auxetice au aplica\u021bii \u00een domeniul biomedical, precum \u0219i \u00een domeniul tehnologiei militare \u0219i aerospa\u021biale.<\/p>\n
Raportul Poisson se poate schimba considerabil \u00een apropierea unei transform\u0103ri de faz\u0103, astfel \u00eenc\u00e2t este esen\u021bial s\u0103 \u00een\u021belegem astfel de fenomene. Atunci c\u00e2nd sufer\u0103 o astfel de schimbare de faz\u0103, modulele de mas\u0103 \u0219i de forfecare se modific\u0103 considerabil \u0219i acest lucru are o influen\u021b\u0103 substan\u021bial\u0103 asupra raportului Poisson - pentru a ob\u021bine mai multe informa\u021bii, vizita\u021bi pagina noastr\u0103 privind transform\u0103rile de faz\u0103; ve\u021bi ob\u021bine o mai bun\u0103 \u00een\u021belegere a cauzelor acestora.<\/p>\n
Modulul de forfecare sau modulul de rigiditate m\u0103soar\u0103 rigiditatea materialelor prin m\u0103surarea raportului dintre tensiunea de forfecare \u0219i deformare. Aceast\u0103 proprietate ne permite s\u0103 evalu\u0103m c\u00e2t de rezistent va fi un material la deformarea prin forfecare.<\/p>\n
Tensiunea de forfecare apare atunci c\u00e2nd o parte a unui solid este tras\u0103 de o for\u021b\u0103 opus\u0103, cum ar fi frecarea, ceea ce duce la deformarea sau schimbarea formei solidului respectiv. Deformarea m\u0103soar\u0103 schimbarea formei sau deformabilitatea; atunci c\u00e2nd modulul de forfecare este ridicat, acesta indic\u0103 materiale rigide care necesit\u0103 for\u021be semnificative pentru deformare, \u00een timp ce modulele de forfecare sc\u0103zute indic\u0103 materiale moi sau flexibile.<\/p>\n
Re\u021bine\u021bi c\u0103 modulul de forfecare difer\u0103 de modulul lui Young, care m\u0103soar\u0103 raportul dintre tensiunea de compresiune sau de trac\u021biune \u0219i deformare. De\u0219i au multe propriet\u0103\u021bi comune, modulul de forfecare este un indicator de sine st\u0103t\u0103tor al rezisten\u021bei la forfecare.<\/p>\n
Modulul de forfecare ofer\u0103 o m\u0103sur\u0103 precis\u0103 a comportamentului vibra\u021bional al materialelor. Acesta indic\u0103 capacitatea lor de reac\u021bie la for\u021bele de forfecare \u0219i poate servi ca punct de referin\u021b\u0103 important \u00een proiectarea structurilor. \u00cen plus, rata sa de revenire dup\u0103 expunerea la tensiuni de forfecare joac\u0103, de asemenea, un rol vital.<\/p>\n
Modulul de forfecare (SM) este m\u0103surat de obicei \u00een gigapascali (GPa) \u0219i uneori raportat \u00een lire pe inch p\u0103trat (ksi). Reprezentarea sa numeric\u0103 este M1L-1T-2, \u00eenlocuind for\u021ba cu masa \u00eenmul\u021bit\u0103 cu accelera\u021bia. Pentru a-l exprima matematic, acesta are formula Gdisplaystyle g \u00een care densitatea materialului \u0219i lungimea ini\u021bial\u0103 (sau lungimea ini\u021bial\u0103 pentru unele materiale) sunt date ca intr\u0103ri.<\/p>\n
Modulul de forfecare poate fi calculat pornind de la o curb\u0103 tensiune-deforma\u021bie creat\u0103 \u00een timpul \u00eencerc\u0103rii la trac\u021biune, de\u0219i aplicarea sa necesit\u0103 luarea \u00een considerare a efectului tensiunii \u0219i al temperaturii asupra propriet\u0103\u021bilor elastice ale materialului - ceea ce transformarea Fourier poate face cu u\u0219urin\u021b\u0103. Sau, alternativ, se poate utiliza \u0219i testarea vibrometric\u0103; atunci c\u00e2nd se aplic\u0103 stimuli vibratori materialului, oscila\u021biile sunt detectate \u0219i \u00eenregistrate; senzorii \u00eenregistreaz\u0103 apoi frecven\u021ba care reduce cel mai mult amortizarea oscila\u021biilor \u0219i dezv\u0103luie valoarea modulului de forfecare.<\/p>\n
Pe m\u0103sur\u0103 ce temperatura se modific\u0103, materialele se dilat\u0103 \u0219i se contract\u0103 \u00een conformitate cu structurile lor atomice, m\u0103sur\u00e2nd modulul termic ca un raport de dilatare-contrac\u021bie. Aceast\u0103 cifr\u0103 depinde de compozi\u021bia atomic\u0103 a unui material; de exemplu, o\u021belurile au un modul termic mai mare datorit\u0103 faptului c\u0103 au nou\u0103 atomi de fier \u00een fiecare celul\u0103 cubic\u0103 centrat\u0103 pe corp (BCC), \u00een timp ce aliajele de aluminiu con\u021bin 14 atomi pe celul\u0103 pentru structura lor cubic\u0103 centrat\u0103 pe fa\u021b\u0103, diminu\u00e2nd astfel rezisten\u021ba la deformarea plastic\u0103.<\/p>\n
Modulul Young, raportul Poisson, modulul de forfecare \u0219i modulul termic sunt m\u0103sur\u0103tori esen\u021biale atunci c\u00e2nd vine vorba de selectarea materialelor pentru utiliz\u0103ri specifice. Inginerii se bazeaz\u0103 pe acestea ca indicatori ai nivelurilor de stres pe care un material le poate suporta f\u0103r\u0103 s\u0103 se deformeze permanent sau s\u0103 se rup\u0103 \u00een buc\u0103\u021bi; \u00een plus, ele permit inginerilor s\u0103 \u00een\u021beleag\u0103 for\u021bele necesare pentru deformarea plastic\u0103 a materialului.<\/p>\n
Spre deosebire de multe metale, alumina are propriet\u0103\u021bi elastice direct propor\u021bionale cu densitatea \u0219i raportul Poisson; astfel, inginerilor le este mult mai simplu s\u0103 prezic\u0103 modulul s\u0103u elastic prin teste de \u00eencovoiere \u00een trei \u0219i patru puncte sau prin simul\u0103ri de analiz\u0103 cu elemente finite. Cunoa\u0219terea acestui lucru permite proiectan\u021bilor s\u0103 evalueze c\u00e2t de mult stres pot suporta componentele fabricate, efectu\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp modific\u0103rile necesare care \u00eembun\u0103t\u0103\u021besc performan\u021ba materialului.<\/p>\n
Propriet\u0103\u021bile de elasticitate ridicat\u0103 ale aluminei fac din aceasta un material versatil, potrivit pentru numeroase aplica\u021bii. Alumina este utilizat\u0103 \u00een numeroase domenii, de la crearea de acoperiri termoprotectoare care rezist\u0103 la condi\u021bii de mediu extreme p\u00e2n\u0103 la ad\u0103ugarea de nanofibre la compozitele epoxidice pentru a cre\u0219te semnificativ rezisten\u021ba la trac\u021biune \u0219i pentru a atinge nivelurile dorite de rezisten\u021b\u0103 la trac\u021biune \u00eentr-un mod mai rentabil \u0219i pentru a asigura o deformare controlat\u0103.<\/p>\n
Ratele sc\u0103zute de dilatare termic\u0103 ale aluminei fac din aceasta o ceramic\u0103 ideal\u0103 pentru inginerie, oferind rezisten\u021b\u0103 la diverse solicit\u0103ri mecanice. \u00cempreun\u0103 cu rezisten\u021ba la abraziune, stabilitatea chimic\u0103 \u0219i rezisten\u021ba ridicat\u0103 la \u00eencovoiere, alumina reprezint\u0103 o alegere excelent\u0103 de material pentru aplica\u021bii aerospa\u021biale, auto \u0219i de produc\u021bie.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Alumina stands out among polymers and metals due to its outstanding mechanical properties, which include its superior compressive strength, elastic modulus and corrosion-wear resistance. Ghazanfari et al. developed a novel additive manufacturing technique known as Ceramic On-Demand Extrusion (CODE), to print alumina components with near theoretical density. They used a slurry consisting of 50 vol% […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-654","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=654"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":655,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654\/revisions\/655"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=654"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=654"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=654"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}