ocena twardosci tworzyw amorficznych DOC

Rok akademicki	Laboratorium Inynierii Materiaowej
Nr wiczenia	TEMAT: Ocena twardoci tworzyw amorficznych i krystalicznych

Data wykonania		Ocena	Data zaliczenia	Podpis
	T
	S

1. TEORIA

Twardo jest to wielko odksztacenia zachodzcego pod dziaaniem si skupionych (dziaajcych na niewielk powierzchni badanego materiau). Zaley przede wszystkim od: rodzaju materiau, sposobie jego otrzymywania, iloci i rodzaju obr�bek, warunk�w zewntrznych itp. Pomiar twardoci jest jednym ze sposob�w na otrzymywanie wiadomoci o wytrzymaoci badanego materiau.

Monokrysztay charakteryzuj si jednolit budow struktur wewntrzn moliwie blisk idealnej. Powstaj z substancji staych, ciekych i gazowych w okrelonych warunkach (temperatura, cinienie- cile dobrane). Proces powstawania polega na przenoszeniu si atom�w z fazy ciekej lub gazowej na powierzchni ju istniejcego monokrysztau, gdzie w wyniku dziaania si midzyatomowych zostaj uporzdkowane, tworzc dopasowane do siebie kolejno warstwy. Do powstania i wzrostu monokrysztau potrzebne jest przesycenie lub przechodzenie fazy wejciowej w stosunku do powstaej w niej fazy ciekej. Podczas procesu krystalizacji dy si do otrzymania monokrysztau o minimalny steniu defekt�w wewntrznych i domieszek. Niekiedy podane s monokrysztay o r�wnomiernym rozkadzie domieszek, okrelonej wartociowoci i zaoonej koordynacji w sieci. Do otrzymania produktu o zaoonych waciwociach wymaga si wysokiej jakoci materia�w wejciowych, przestrzeganie warunk�w zachodzenia proces�w itd.

Ciao bezpostaciowe jest substancj, kt�ra nie posiada w stanie staym budowy krystalicznej. Ciaa amorficzne charakteryzuj si midzy innymi tym, i wszystkie s mniej lub bardziej lepkie; wykazuj jednoczenie dwie cechy : sprysto postaci i plastyczno; s dobrymi izolatorami i zymi przewodnikami ciepa. Ciaa bezpostaciowe mona przeprowadzi w stan szklisty przez zmian temperatury, cinienia lub poddajc je dziaaniu zmiennego pola np. elektrycznego przy ustalonej temperaturze.

Ciao polikrystaliczne jest to polikryszta skadajcy si z ogromnej liczby zronitych ze sob maych i przypadkowo zorientowanych wzgldem siebie kryszta�w (tak zwane ziarna krystaliczne). Wikszo cia staych w praktyce wystpuje w postaci polikrystalicznej.

Dokonujc podziau ciaa staego na krystaliczne i amorficzne okrelamy rozkad przestrzenny atom�w w pooeniu r�wnowagi.

2.CEL WICZENIA

Okrelenie twardoci szka (tworzywa amorficznego) i monokrysztau (Al₂O₃) metod Vickers'a.

3. PRZYRZDY

mikroskop do badania twardoci materia�w

4. PRZEBIEG WICZENIA

Do badania pr�bek wykorzystalimy metod Vickers'a, kt�ra charakteryzuje si du precyzj pomiaru i moe by stosowana zar�wno do badania materia�w twardych i mikkich, kruchych i plastycznych. W metodzie tej jako czynnika wciskanego w materia badany uywa si ostrosupa diamentowego o kcie nachylenia cian bocznych przy wierzchoku 136�. Pomiarowi podlega przektna kwadratu powstajcego podczas wciskania stoka w pr�bk. Wgbnik wciskany jest w pr�bk obcieniem 100 g. Dla uzyskania dokadniejszego wyniku wykonuje si kilku pomiar�w w r�nych miejscach pr�bki. Do pomiar�w naley uywa powierzchni gadkich, bez zarysowa i odksztace.

Do oblicze wykorzystujemy poniszy wz�r :

gdzie :

H- twardo [kG/mm²]

P - obcienie [G]

C - przektna odcisku [m]

Dla pr�bki szklanej i dla monokrysztau wykonalimy po 10 pomiar�w. Dla pr�bki szklanej korzystalimy z obcienia 100 g, a dla monokrysztau z obcienia 200g. Otrzymane wartoci przektnych mnoylimy razy 0,31, aby wynik by podany w [m].

TABELA POMIAR�W

Pierwsza tabela odnosi si do szka obcionego P = 981 G, drugi natomiast do monokrysztau Al₂O₃ obcionego P = 1962 G.

0x01 graphic

5. UWAGI I WNIOSKI :

Otrzymane wyniki twardoci dla szka i monokrysztau s bardzo rone. Twardo monokrysztau jest okoo dwa razy wiksza ni twardo szka (wyniki powyej). Warto twardoci dla szka wyniosa 588 kG/mm². Warto twardoci dla monokrysztau wyniosa 210 kG/mm². Wspomnie naley, e badanie dla monokrysztau wykonywane byo z obcieniem piramidki wynoszcym 200 gram i std ta obniona warto twardoci dla monokrysztau.