www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

За последние 10 лет в Советском Союзе и за рубежом опубликовано большое количество статей, сборников и монографий, в которых сформулированы основные положения о предельных величинах прочности, механике разрушения твердых тел, уточнены представления о прочности пластичных металлов, осуществлен анализ большого числа работ в области армирования прочными волокнами различных материалов.

В то же время фундаментальных работ, посвященных использованию керамики в качестве конструкционных материалов, подвергающихся воздействию растягивающих напряжений, опубликовано мало. Имеются лишь обзоры1, в которых приведены разрозненные данные о причинах, вызывающих разрушение керамики, а также изложены некоторые положения, руководствуясь которыми можно в общих чертах составить представление о способах разработки конструкционных керамических материалов с заданными свойствами. Однако общих научных основ материаловедения, на базе которых возможно создание конструкционной керамики, необходимой для применения в конкретных условиях, до сих пор еще нет.

Книга А. Г. Эванса и Т. Г. Лэнгдона в значительной мере восполняет указанный пробел и дает направление, развитие которого может привести к созданию керамических конструкционных материалов, отвечающих современному уровню требований науки и техники, и позволит оценить возможности использования керамических конструкционных материалов в различных условиях.

Впервые в одной монографии систематизированы и обобщены сведения по широкому кругу вопросов, связанных со строением и свойствами керамических твердых тел (не только поликристаллических, но и монокристаллов) и стекол. Особое внимание уделено упрочнению. Все это представлено не только в виде феноменологического описания поведения керамики, но и осуществлено уточнение его механизмов упрочнения.

При оценке явлений, наблюдаемых при разрушении хрупких керамических материалов, авторы использовали совместно статистические модели Гриффитса и Вейбулла, что позволило им сформулировать основы прогнозирования долговечности керамических изделий на базе альтернативных функций (вероятности разрушения, «выживания» и т. д.).

Известно, что керамические материалы характеризуются высокой хрупкостью, т. е. низкой ударной прочностью. Эта особенность керамики подробно рассмотрена в книге; приведены некоторые рекомендации по сохранениию преимуществ керамики при преодолении ее хрупкости. Прогнозирование разрушения керамических материалов представлено в книге в меньшем объеме и носит в основном теоретический характер, но, несмотря на это, она представляет большой интерес, особенно для специалистов, работающих в области физики твердого тела, материаловедов и конструкторов.

Особое достоинство книги состоит в том, что в ней изложены основы системного подхода к проектированию конструкционных керамических материалов и изделий. Эта часть книги интересна для конструкторов и специалистов в области технологии керамики и в целом для всех материаловедов.

В первой части книги систематизированы основные сведения о механике разрушения керамики и дана оценка критического коэффициента интенсивности напряжения и влияния на него дефектности материала. Представлены теоретические основы пластического течения и, в частности, монокристаллов и поликристаллических материалов в тесной связи с дефектами материала, отклонением от стехиометрического соотношения, размерами зерен и присутствием примесей. И наконец, даны рекомендации по применению теоретических положений при разработке керамических материалов.

Во второй части книги приведена оценка материалов по различным свойствам при медленном росте трещин под действием термических и механических напряжений, отмечены статистические колебания прочности при ударе летящими частицами, представлены обширные материалы по ползучести и установлена взаимосвязь с различными факторами (размер зерен, напряжение, температура, пористость, примеси) и для различных материалов.

В третьей части книги предлагаются основные предпосылки, позволяющие осуществлять прогнозирование разрушения керамических материалов, рассмотрены методы проверочных испытаний.

К сожалению, в книге мало ссылок на работы советских специалистов. Приводимые авторами ссылки недостаточно освещают состояние вопроса в СССР.

Несмотря на это, книга А. Г. Эванса и Т. Г. Лэнгдона, безусловно, должна быть весьма полезной для широкого круга читателей, специализирующихся в области физики твердого тела, технологии производства керамики и огнеупоров, авиационной и ракетной техники, машиностроения, энергетики и других отраслей науки и техники.

А. С. Власов


1 Например в книгах: «Разрушение», т. 7, ч. 1. Пер. с англ. Под ред. Ю. Н. Работнова, М., 1976; Стрелов К. К. «Структура и свойства огнеупоров». М., 1972; Андриевский Р. А. и др. «Прочность тугоплавких соединений». М., 1974; Перас А., Даукнис В. «Прочность огнеупорной керамики и методы ее исследования». Вильнюс, 1977.


Назад, на страницу описания