УДК 539.4

Представлены результаты исследования кооперативных эффектов при зарождении и развитии повреждений при ударном разрушении керамик из карбида кремния с различной пористостью. Поверхность образцов керамик из карбида кремния с пористостью от 1 до 9 % повреждалась падающим грузом. Регистрировались импульсы акустической эмиссии, генерируемые растущими микротрещинами, и фрактолюминесценции, возникающие при разрыве химических связей в материале. Показано, что длительность интервалов между сигналами акустической эмиссии распределена по степенному закону, характерному для коррелированных (самоподобных) процессов в гетерогенных материалах. По мере увеличения пористости материала возрастал вклад более коротких времен ожидания появления новых трещин. Распределение времен ожидания импульсов фрактолюминесценции в образцах с пористостью до 5 % следовало случайному (экспоненциальному) закону. Это можно объяснить тем, что время формирования новых наноструктурных дефектов гораздо меньше времени, необходимого для установления их влияния на пространственно удаленные потенциальные «слабые точки». В керамике с пористостью 9 % распределение интервалов между импульсами фрактолюминесценции следовало степенному закону, что указывало на временную связность процесса накопления наноструктурных дефектов. Изменение характера распределения при достижении некоторой критической концентрации пор объяснено локализацией напряжения в наиболее тонких перемычках между порами, которые становились перенапряженными зонами с близкорасположенными (и взаимодействующими) «слабыми точками». 

 

А.Г. Кадомцев, А.Е. Чмель, И.П. Щербаков  Вариативность инициации разрушения на микро- и наноструктурном уровнях при ударном разрушении керамик SiC // Физ. мезомех. - 2016. - Т. 19. - № 2. - С. 74-79