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Intro ......

재료가 지닌 점성의 강도를 말하며 다른 힘에 의해서 파괴하기 어려운 성질을 말한다. 인성은 세기와 소성변형도의 곱으로 표시된다. 3. 실험방법의 종류 가. 물체를 변형시키려고 할 때 물체가 보이는 저항인 응력(應力)의 크기를 말한. , 하중(P) crack의길이(C)로 나타난 파괴인성(Kic)의 관계식 으로 나타낸다. 2.강도 : 물체의 강한 정도(strength). 파괴인성 Kic 〓 η P Kic(파괴인성)는 세라믹 재료의 표면에 어느 이상의 하중(P)을 압입했을시 재료 표면에 생기는 radical crack의 길이(C)와 Zhao식을 사용한 보정상수 η(0. 일반적으로 강한 재료는 연성이 낮다. Ⅲ. Vickers경도 HV 〓 〓 Vickers 경도는 대면각(a) 136˚ 인 피라미드형 다이아몬드제 압자를 세라믹재료 면에 살짝 대어 눌러 피트를 만들고, 우주선의 굳은 성분, B굳기는 무른 금속이나 플라스틱에 쓰인다. 쇼어굳기시험기 : 끝이 거의 구면인 다이아몬드를 붙인 망치를 시료에 낙하시켜서 튀어오르는 높이를 측정하는 것인데, 수정, 취급이 간단하고 오목하게  ......

Index & Contents

공학 자료등록 재료과학 - 세라믹의 경도와 인성의 측정

[공학] 재료과학 - 세라믹의 경도와 인성의 측정

세라믹의 경도와 인성의 측정

Ⅰ.경도, 인성, 강도

1. 경도(硬度) : 물체의 굳고 무른 정도. 경도(硬度)라고도 한다. 주로 광물이나 금속의 성질을 나타내는데 많이 쓰이는 말이다. 이것을 수량으로 나타내기는 곤란하므로 보통 굳기시험기에 의한 측정값을 사용하는데, 굳기시험기의 종류에 따라 각종의 굳기가 정의된다. 일정한 하중 아래서 가압침에 의해 생기는 깊이, 또는 하중을 움푹하게 패인 면적으로 나눈 값으로써 굳기를 나타내는 경우도 많지만, 패인 깊이 등은 시험 재료의 항복강도뿐만 아니라 가공경화의 정도에도 좌우된다. 하중을 차례로 변동시켜서 하중 0에 외삽한 굳기를 사용하면 물리적 의의도 비교적 명확하고 항복강도와 비교할 수 있는 값이 된다고 추정되므로 이와 같은 굳기를 구할 때가 있다. 광물 등의 경우에는 활석석고방해석형석, 인회석, 정장석, 수정, 황옥, 강옥, 다이아몬드 등과 같은 10가지 광물로 차례로 긁어 상처가 생기면 그 광물보다 굳기가 낮은 것으로 정하는 모스굳기가 사용된다. 입자살전자기파의 경우에는 물질에 대한 투과력의 정도를 대략 나타내는 것으로서, 우주선의 굳은 성분, 무른 성분 또는 굳은 X선, 무른 X선 등의 분류가 이루어진다.

2. 인성(靭性) : 물리학에서, 재료가 지닌 점성의 강도를 말하며 다른 힘에 의해서 파괴하기 어려운 성질을 말한다. 점성이 강하고 충격에 잘 견디는 성질. 재료에 힘을 가하면 처음에는 탄성적으로 변형되고, 그 뒤에 소성화(塑性化;외력을 제거해도 원래의 상태로 돌아가지 않는 성질)되어 마침내는 파괴된다. 이 사이에 소비된 에너지가 클수록 인성이 크다고 한다. 인성은 세기와 소성변형도의 곱으로 표시된다. 인성이 큰 재료로 만들어진 구조물은 파괴하기 어렵다. 일반적으로 강한 재료는 연성이 낮다.

3.강도 : 물체의 강한 정도(strength). 물체를 변형시키려고 할 때 물체가 보이는 저항인 응력(應力)의 크기를 말한다. 특히 쇠붙이 따위가 끊어지지 않고 버티는 힘의 정도를 의미하며, 허용치를 벗으나면 끊어진다

Ⅱ경도, 파괴인성 값 산출식의 의미

1. Vickers경도

HV 〓 〓

Vickers 경도는 대면각(a) 136˚ 인 피라미드형 다이아몬드제 압자를 세라믹재료 면에 살짝 대어 눌러 피트를 만들고, 하중을 제거한 후에 남은 영구 피트의 표면적(d)으로 하중(Pkg)을 나눈 값으로 나타내는 굳기(HV : Vickers 경도(Kg/nm))로 나타낸다.

2. 파괴인성

Kic 〓 η P

Kic(파괴인성)는 세라믹 재료의 표면에 어느 이상의 하중(P)을 압입했을시 재료 표면에 생기는 radical crack의 길이(C)와 Zhao식을 사용한 보정상수 η(0.022), 시편의 탄성 계수(E), 시편의 경도(H), 하중(P) crack의길이(C)로 나타난 파괴인성(Kic)의 관계식 으로 나타낸다.

Ⅲ. 실험방법의 종류

가. 경도측정 방법

1. 브리넬굳기시험기 : 지름 5㎜ 또는 10㎜인 강철구가 500㎏～3t 하중으로 시료를 눌러서 생긴 홈의 지름을 측정한다. 하중의 홈과 면적의 비를 브리넬굳기라고 한다.

2. 비커스굳기시험기 : 대면각 136˚인 정사각뿔 다이아몬드를 1～50㎏하중으로 눌러서 홈의 대각선을 측정한다. 발판표면층미소부분 등에는 최저 1～25g의 작은 하중을 쓸 때도 있고, 무른 재료에는 맞모서리각이 130˚와 172˚30′인 사각뿔 다이아몬드도 쓰인다.

3. 로크웰굳기시험기 : 끝을 반지름 0.2㎜인 구면으로 둥글게 한 꼭지각 120˚다이아몬드를 사용하는 C굳기와, 지름 1/16～1/2 inch의 강철구를 사용하는 B굳기가 있다. 10㎏의 기준 하중을 가하고, 다음에 15010060㎏의 시험 하중을 가했을 때의 홈의 깊이의 증가를 측정한다. C굳기는 강철 등에, B굳기는 무른 금속이나 플라스틱에 쓰인다.

4. 쇼어굳기시험기 : 끝이 거의 구면인 다이아몬드를 붙인 망치를 시료에 낙하시켜서 튀어오르는 높이를 측정하는 것인데, 취급이 간단하고 오목하게 파이는 일이 거의 없는 것이 특징이다.

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