Language
Country/Area
No result found
Вот почему стекло трескается! Узнайте, как термический удар разрушает материалы
В нашей повседневной жизни разбитие стеклянной посуды часто бывает неожиданным и происходит в самый неожиданный момент. В таких случаях часто виновато физическое явление теплового удара. Под тепловым ударом понимают кратковременную механическую нагрузку, испытываемую объектом при быстро меняющихся температурах, возникающую из-за различий в расширении разных частей объекта из-за изменений температуры. Когда деформация, вызванная этим изменением, превышает предел прочности материала, могут развиться трещины, что в конечном итоге приведет к разрушению конструкции.
Термический шок обычно определяется как изменение температуры, к которому материал не может адаптироваться за короткий период времени. В этом случае необходимо понимать взаимосвязь между деформацией и напряжением.
Что такое термический шок?
Термический шок в первую очередь определяется как быстрое изменение температуры, вызывающее неравномерное расширение и сжатие различных частей объекта. Такие изменения не только вызывают напряжение, но и вызывают локальные структурные повреждения, которые являются основной причиной разрушения многих материалов. Поэтому предотвращение теплового удара является важным фактором, который следует учитывать при проектировании и использовании различных материалов.
Как термический удар влияет на материалы?
Например, термостойкое стекло, такое как боросиликатное, лучше выдерживает термический удар благодаря более низкому коэффициенту расширения и большей прочности. Напротив, плавленый кварц работает лучше в этих аспектах. Некоторые стеклокерамические материалы, особенно литий-алюмосиликатные системы, контролируют долю отрицательных коэффициентов расширения в материале, так что общий коэффициент расширения падает почти до нуля в широком диапазоне температур. Этот тип материала обладает превосходными термомеханическими свойствами.
При тестировании на тепловой удар обычно используются методы ударного возбуждения — неразрушающий метод измерения.
Меры по предотвращению термического удара
Чтобы эффективно предотвратить тепловой удар, во время проектирования можно принять следующие меры:
<ул>Примеры испытаний на термический удар
В промышленности испытания на термический удар часто используются для обеспечения стабильности продукта при экстремальных изменениях температуры. Например, некоторые стеклянные контейнеры могут стать хрупкими при воздействии коротких циклов высоких и низких температур, и этот метод испытаний часто используется для оценки их долговечности. В ходе этих испытаний образцы помещаются в среду, которая быстро переключается между высокими и низкими температурами, иногда со скоростью, превышающей 15°C в минуту.
Термический удар хрупких материалов
Хрупкие материалы часто более чувствительны к тепловому удару, особенно при резких изменениях температуры. Например, старые железные печи могут привести к растрескиванию материала, если их перегреть, а затем покрыть холодной водой. Это связано с тем, что внешняя часть материала быстро охлаждается, а внутренняя остается высокой, что приводит к неравномерному напряжению.
Испытания на термический удар используются во многих отраслях промышленности для повышения стабильности продуктов и обеспечения их целостности в экстремальных условиях.
Краткая информация о воздействии теплового удара и его значение при выборе материала
Влияние термического удара нельзя игнорировать, особенно при проектировании и выборе материалов. Выбор материалов с высокой термостойкостью, таких как некоторые виды стекла и керамики, может значительно улучшить характеристики и стабильность продукта. По мере развития материаловедения в будущем могут быть разработаны более инновационные материалы, способные решать проблемы теплового удара.
При выборе материалов учитывали ли мы потенциальное влияние термического удара на их характеристики?
