566

17.

......-

^ Po*/» pr/cmi;in f«owych o-***

- ¹ f    powodująca wzrost napręźcn.    ^K

,/nwrw    ^ jSuiaMw, np. podłoża z pokryciem. nal_c/

^rł-"^u *    _____unim n/łuwliiift r(iym* ri-wc »itr. .1..

2A£>A!AA

«w_a

Podczas łączenia maicnmu**, l*P'    _w    IWIII

otym. fe takie same zmiany temperatury powodują różne rozs/^y. ] ⁿ‘^,IC/>y Por^j

. iUL    _rfo nanreżeń mno»,\    ' ^,uł> 'k,^^

______----_________luhs'Mi_rc/i.

---"i^’do naprężeń mogących by< pr/y_t/>T,,

_olym.^rak.c^    pro^dz* _w pokryciu me wystąpiły pęknij,

p^regóJnycn _{w tym} celo,    starannie dobierać własności cicpl_nc

«.,s*«^nia r_naprcK">“"”    _k ro»«rMlności cieplnej pokryć,a _)CM

-^rS ii........

mniejszy

mniejszy ou    — ---------- — -    -    _--------_{- ino}

pckjme pokrycia, natomiast jeżeli jest większy, to jego łuszczeni * ^W>st*lpi<:

kiwanie).    ^Sl^ (°<ip_ry_s

Współczynniki rozszerzalności cieplnej podłoża i pok/_V parametrem podczas doboru glazury lub emalii lub podczas po kil* ^ ^W;i/ny_fn turbiny z nadstopu barierą cieplną, którą zwykle jest tlenek ' T*"''^{1 ,0}Patck mjtcnalóu ze względu na własności cieplne jest również warn ^>rKonu Dobór kompozytów, gdyż naprężenia w kruchych włóknach, mających 'Z * ^Pr/>'P*<1|. u 1 m^mlnn<ri ricnlnri niż nennu,* m™*---^mn,ejS/_c Wsnfj

- .    —U

_v,._/w„ •..%#*««•*•». mających mniejsze współ-

«*»»—• ^s"^/‘, "Tylnej niż osnowa, mogą podczas nagrzewano, k„_n,-

czynniki    _ich wytrzymałości na rozcągamc , woh,. ■

pobytu 00VBP& ^wa

— -o»    nagrzewania kom-

wytrzymałości na rozciąganie i wobec tego być

zniszczone    pomiaru odporności materiału na pękanie na skule!

**" “    trwszok cieplny, polega na sukcesywnym wr/uc.,,:,

_Szybldch zmian tempera ry.^^    _{do cora7}. _I0 wyższych temper.,,u,

do ztmnej wody kawais    _lur;( nagrzanego matenalu 1 tempera; .

£**^{nic peka}-^{jcst miarą} Sm^{na s/}“^l

cieplny-

PRZYKŁAD 17.4. Oblicz wartość naprężenia wytworzonego w pręcie SiC podczas podgrzewania od temperatury pokojowej (20°C) do temperatury 1000°C

jeżeli pręt w temperaturze pokojowej zamocowano na sztywno (be/ możliwości zwiększenia długości).

Rozwiązanie. Przyjmując w zakresie temperatur od 20 do 1000°C stały współczynnik rozszerzalności cieplnej i taki jak w temperaturze pokojowei

z tabl. 17.4 dla SiC. ot, = 6,43 10    K"¹ oraz korzystając z równa

nia (17.10)

■ Podsumowanie

Cieple właściwe , c,_Cpi₀ , , podwytonmu tcmpciim,^ nd^E“*"VW >'<»4ci ceg,, ucptnc, wymagane, do

o J^cdC" ^k'^{,wm 1 ,;,}'c>a ,Hl lemne~, ’    *^{nimJ 1}    ™>'- ma,calu

powy/Cj temperatury I*_by . **"* ^ur»- Mruktury Wywala,,«| ,

peiaiury i jego wartość _wy„ , „_V^P“    >•» właściwie meulełnc od icm-

_pr/cz elekirony swobodne _r,.u„_m ^C,cp'° ^{w mcl}“'^aU' )^c«    glOwmc

przez fonony, które _s, k\ ^,‘*^{sl w} ceramikiith. polimenah i półprzewodnikach * dalach stałych U wzgU^ .S’?; ^,wu"^on»™ P™' drgapwe atomy Ipla. wzrost temperatur    * "“'"S*" "»ch«n„mów przewodzenia

^C1‘    .    , ^Ur^ ^oray- w/.rosi gęstoict dctcki6w sirukiury kr\sia\»c/y\r»

^ r ^C‘^{CI>lną maŁCTi5ł}'^U- ^Z WW ceramiki i potimeri ^ stanu kryta cznym mają większe wspr,\c/.ynmk« pr/cv.,xlnoSck ciep\oei m?

w sw^{n,c am0r 1C/nyrn}- ^Szczc&6łnic efektywny wpływ na /.mniejs/eme pr/ewoónoki cieplnej ma wzrost porowatości materiału.

Zwiększenie amplitudy drgań atomów zc wzrostem temperatury powoduje zwiększenie średniej odległości między atomami i zwykłe zwiększenie objętości piatcrialu. Współczynniki rozszerzalności cieplnej wyrażają zmianę wymiarów nuucriału spowodowaną zmianą jego temperatury. Materiały o mocnych wiązaniach charakteryzują się małymi współczynnikami rozszerzalności cieplnej, dużymi modułami sprężystości i wysokimi temperaturami topnienia Dlatego ceramiki i metale o wysokich temperaturach topnienia mają malc współczynniki rozszerzalności cieplnej, natomiast polimery i metale o niskiej temperaturze topnienia charakteryzują MC dużymi współczynnikami rozszerzalności cieplnej.

Zmiany objętości materiału spowodowane zmianami temperatury są przyczyną występowania w materiale naprężeń cieplnych. Są dwa główne źródła naprężeń cieplnych, a mianowicie: spowodowane więzami zewnętrznymi, uniemożliwiającymi zmianę wymiarów przez materiał, t spowodowane gradientem temperatury. Powstające w materiale naprężenia cieplne mogą powodować odkształcenie plastyczne materiału lub tworzenie się pęknięć. Naprężenia cieplne są szczególnie niebezpieczne w ceramikach i szkłach, gdyż zc względu na ich dużą

kruchość naprężenia cieplne mogą być przyczyną zniszczenia tych materiałów przez pękanie

Zadania

0    = Eol_{ AT

tabl. 9.1, gdzie dla SiC, E = 440 GPa. otrzymujemy

1 —. ama    --

- — (W-10³MPaX0,43-lO^-* K'‘X20 — ,000| K — — IH54 MPa

Zadanie 17.1. Oblicz ilość wody o temperaturze 20°C potrzebną do oziębienia 5 kg Cu od temperatury 600°C do temperatury 25°C. jeżeli ciepło z Cu przejmuje tylko woda, a jej temperatura może wzrosnąć jedynie od 20 do 25°C. W obliczeniach należy przyjąć, że Cu i woda w rozpatrywanych zakresach temperatur mają stałe ciepła właściwe (tabl. 17.1).

Odpowiedź. 52.9 kg.

567

566