Ποιο υλικό είναι πολύ ισχυρό και σκληρό, αλλά δείχνει μικρή επιμήκυνση καθώς απορροφά ενέργεια;
* Ισχυρή και σκληρή: Τα κεραμικά είναι γνωστά για την υψηλή αντοχή τους και τη σκληρότητα του θραύσματος. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να αντέξουν σημαντικά φορτία πριν σπάσουν και μπορούν να αντισταθούν στη διάδοση της ρωγμής.
* Μικρή επιμήκυνση: Τα κεραμικά είναι εύθραυστα υλικά, που σημαίνει ότι έχουν πολύ λίγη ικανότητα να παραμορφώνουν ή να τεντώνονται πριν σπάσουν. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα όλκιμα υλικά όπως τα μέταλλα, τα οποία μπορούν να παραμορφωθούν σημαντικά πριν από την αποτυχία.
* απορρόφηση ενέργειας: Παρά την ευγένεια τους, τα κεραμικά μπορούν να απορροφήσουν μια σημαντική ποσότητα ενέργειας πριν από τη διάσπαση. Αυτή η απορρόφηση ενέργειας συμβαίνει κυρίως μέσω της διάδοσης της ρωγμής, η οποία διαχέει την ενέργεια σε όλο το υλικό.
Παραδείγματα ισχυρών και σκληρών κεραμικών περιλαμβάνουν:
* Alumina (AL2O3): Χρησιμοποιείται σε εργαλεία κοπής, πανοπλία και ρουλεμάν.
* καρβίδιο πυριτίου (sic): Χρησιμοποιείται σε λειαντικά υλικά, εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και ηλεκτρονικά.
* zirconia (zro2): Χρησιμοποιείται σε οδοντικά εμφυτεύματα, εξαρτήματα κινητήρα και δομικά κεραμικά.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η κεραμική μπορεί να είναι ισχυρή και σκληρή, η ευγένεια τους τους καθιστά ευαίσθητους σε ξαφνική αποτυχία κάτω από φορτία εφελκυσμού ή κρούσης.
Άλλα υλικά που πρέπει να λάβετε υπόψη:
* Χάλυβα υψηλής αντοχής: Αν και δεν είναι τόσο εύθραυστο όσο τα κεραμικά, ορισμένοι χάλυβες υψηλής αντοχής μπορούν να παρουσιάσουν περιορισμένη επιμήκυνση, ενώ εξακολουθούν να είναι πολύ ισχυροί.
* Σύνθετα: Τα υλικά όπως το ενισχυμένο πολυμερές από ανθρακονήματα (CFRP) μπορούν να συνδυάσουν τη δύναμη και την ακαμψία των ινών με την ανθεκτικότητα ενός υλικού μήτρας, με αποτέλεσμα ένα υλικό με εξαιρετική αντοχή και αντοχή στην κρούση.
Το καλύτερο υλικό για μια συγκεκριμένη εφαρμογή εξαρτάται από τις απαιτούμενες ιδιότητες και τις συνθήκες φόρτωσης.
