陶瓷與玻璃
撓曲強度(flexural strength)
/ FLEK-shur-ul /
撓曲強度是脆性棒材在折斷前能承受多少彎曲,做法是把小樑架在兩個支點上、從中間往下壓到斷。陶瓷用彎曲試驗而不用拉伸試驗有個很實際的理由:脆性試片對微小瑕疵極為敏感,用拉伸機的夾爪夾它,往往在真正試驗開始前就先在夾爪處裂掉。彎它比較溫和,也可重複。
當你彎一根樑,頂面被擠(壓應力)、底面被拉(張應力),中間有一條中性線什麼都不受。陶瓷從被拉的那一面開始破壞,所以撓曲強度(又稱斷裂模數)就是破裂瞬間底面上算出來的張應力。矩形棒在三點彎曲下,sigma = 3 F L / (2 b d^2),其中 F 是破壞力、L 是支點間跨距、b 是寬度、d 是深度。典型的氧化鋁這樣量出來約 300 到 400 MPa。
要謹慎看待這個單一數字。撓曲強度不像楊氏模數那樣是固定的材料常數;它取決於試片尺寸、表面加工,尤其取決於恰好落在受拉區裡最大的那個瑕疵,所以名義上一模一樣的棒材,數據散布很廣。因為只有薄薄的外層承受尖峰張力,量到的斷裂模數通常比真正純拉伸的強度來得高。這就是為何陶瓷強度要用韋伯統計搭配存活機率來報告,而非一個確定的數字。
矩形棒的三點彎曲:sigma = 3 F L / (2 b d^2)。緻密氧化鋁的斷裂模數通常在約 300 到 400 MPa 折斷。
陶瓷從受拉面開始破壞;彎曲試驗量的就是破裂時那面的張應力。
斷裂模數通常比真正的抗拉強度高,因為只有薄薄一層表面承受尖峰應力;它不是與尺寸無關的常數,所以務必註明試片幾何。
又称
另见