藍寶石作為一種先進的功能材料,具有優(yōu)異的物理性能及化學穩(wěn)定性,被廣泛應用于航空航天、光學和醫(yī)療等多個領域。然而,藍寶石無論是在加工過程中還是在其零件的服役期間,都可能受到不同條件下的載荷作用而發(fā)生斷裂。藍寶石的斷裂過程可分為裂紋形核、裂紋穩(wěn)定擴展和裂紋失穩(wěn)擴展三個階段。因此,研究在不同加載環(huán)境下藍寶石的裂紋產(chǎn)生與裂紋擴展,對指導藍寶石加工工藝參數(shù)的優(yōu)化、改善藍寶石零件在不同場合下的工作性能具有重要參考意義。本文對A面、C面、M面和R面藍寶石分別進行了準靜態(tài)加載、低頻（20Hz）循環(huán)沖擊加載、中頻（200 Hz）循環(huán)沖擊加載和高頻（20000 Hz）循環(huán)沖擊加載試驗,通過壓痕力學模型的建立、力信號的分析和壓痕形貌的觀察對不同晶面藍寶石壓痕表面的裂紋產(chǎn)生與裂紋擴展進行研究。首先,基于球形壓頭與藍寶石試樣的接觸模型,建立了球形壓痕過程的力學模型用來預測四種晶面藍寶石分別產(chǎn)生徑向裂紋時的臨界載荷。通過準靜態(tài)加載試驗的結果驗證了力學模型的準確性。其次,對四種晶面藍寶石進行了低頻和中頻循環(huán)沖擊加載試驗,與準靜態(tài)加載試驗結果對比,發(fā)現(xiàn)各晶面藍寶石產(chǎn)生徑向裂紋時的臨界載荷大小受加載頻率的影響。就M面藍... 

【文章來源】：華僑大學福建省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

藍寶石的應用

藍寶石晶體結構

藍寶石在循環(huán)沖擊下的斷裂過程

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]沖擊壓縮載荷下藍寶石的動態(tài)力學性能試驗方法(下)[J]. 劉清風,劉同祥,姜峰.  超硬材料工程. 2014(04)
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[7]玻璃陶瓷疲勞斷裂的宏觀規(guī)律研究[J]. 周俊琪,王靈卉.  材料科學與工藝. 1998(01)

碩士論文
[1]超聲輔助端面磨削磨盤的制備及應用研究[D]. 邵銘劍.華僑大學 2018



本文編號：3079139