Testy wytrzymałościowe materiałów ceramicznych

Materiały ceramiczne charakteryzują się odmiennymi właściwościami mechanicznymi niż metale, a to ma kolosalne znaczenie przy projektowaniu konstrukcji z tych materiałów.

Wszystkie ceramiki są najtwardszymi, ale też i bardzo kruchymi ciałami stałymi.

Twardość materiałów ceramicznych jest wysoka, co daje im dużą odporność podczas kontaktu z twardymi przedmiotami.

Wytrzymałością mechaniczną nazywa się zdolność materiału do wytrzymywania obciążeń bez zerwania. Wyraża się ją za pomocą wielkości obciążenia zewnętrznego, przy którym materiał traci spoistość i ulega rozdzieleniu na dwie lub więcej części. W materiałach kruchych proces ten przebiega z bardzo dużą szybkością.

Zniszczenie materiału ceramicznego wywołane jest występowaniem w nim defektów mikrostruktury, której rola polega na koncentracji naprężeń zapoczątkowujących i sprzyjających rozprzestrzenianiu się pęknięć.

Istnieją trzy rodzaje prób wytrzymałościowych dla ceramiki: na rozciąganie, zginanie i ściskanie.

Materiały ceramiczne wykazują się niską wytrzymałością na zginanie i 15-krotnie większą wytrzymałością na ściskanie. Pęknięcia powstające podczas ściskania rozprzestrzeniają się w sposób stabilny, zmieniając swą początkową orientację na równoległą do osi ściskania.

Najczęstszym testem na zginanie jest trójpunktowy test, w którym mierzy się siłę zginającą potrzebną do złamania próbki.