علم سرامیک

مقاومت در برابر سايش عمقي

 © استفاده از اين مطلب تنها پس از کسب اجازه از نويسنده و با ذکر منبع و نام «وبلاگ» مجاز است.

تعريف و روش آزمون

اين روش براي مشخص کردن مقاومت سراميکهاي بدون لعاب به کار گرفته ميشود (مثال: پرسلان تکنيکال). اين روش از يک چرخ (ديسک) چرخان با سرعت ثابت بهره ميـبرد. ديسک در مقابلِ سطح قطعة مورد آزمون ميچرخد و آن را با پودر ريز آلومينا که بين ديسک و سطحِ قطعه ميـريزد و فرآيند سايش را سرعت ميـبخشد، ميـسايد. مقدار ذرات کنده شده از قطعه «مقاومت در برابر سايش عمقي» قطعه را تعيين ميکند. اين کميت معمولاً با واحد ميليمتر مکعب (mm³) بيان ميشود که در واقع نشانگر «حجم» جدا شده از قطعه «تحت شرايط استاندارد» است. در اين استاندارد مشخصه هاي زير با دقت بيان شده اند:

قطر چرخ چرخان (۲0۰ mm)، پهناي چرخ چرخان (1۰ mm)، دانه بندي پودر آلومينا (80 ميکرون)، نيروي فشار دهندة جسم سراميکي (آزمونه) به چرخ چرخان، سرعت چرخش چرخ ساينده (75 دور بر دقيقه) و تعداد دورهاي گردش چرخ (300 دور).

حجم ناحية کنده شده بر اثرِ سايش چرخ چرخان (V) از معادلة زير به دست مي آيد:

d : قطر چرخ دوار (mm)

h : ضخامت چرخ چرخان (mm)

α : زاوية مرکزي روي چرخ چرخان که طول شيار را در بر ميگيرد، بر حسب درجه (به شکل زير توجه شود)

l : طول شيار (mm)

با توجه به شکل خواهيم داشت:

از آن جا که در بيشتر سراميکها «سختي سطحيِ» بالاتر با مقاومت بيشتر در برابر «سايش عمقي» همراه است، ميتوان انـتظار داشت که کاشيهاي پرسلاني تکنيکال از بيسکوئيتهاي پخته شدة کاشيهاي ديوار و کف و نيز فرآورده هاي زمخت ساختماني (مانند آجر) مقاومت سايشي بالاتري داشته باشند.

مواردي که بايد در آزمون سايش عمقي مورد توجه قرار داد

اثري که از سايش چرخ چرخان بر سطح آزمونه بر جاي ميماند، به شکل قطاع کوچکي از ديسک چرخان است که به داخل سراميک فرو رفته است و هر چه ميزان سايش بالاتر باشد (يا ميزان فرو رفتن چرخ چرخان در آزمونه بيشتر باشد)، طولِ اثرِ ايجاد شده بر اثر سايش نيز بيشتر خواهد بود. پهناي ناحية ساييده شد در تمام مقادير به دست آمده براي آزمونه هاي مختلف يکسان است چون ضخامت چرخ چرخان ثابت است! با داشتنِ قطر و ضخامت چرخ و نيز طولِ اثر بر جاي مانده بر سطحِ آزمونه ميتوان حجم قطاع (يا همان ناحية کنده شده) را به آساني محاسبه کرد. چون قطر و ضخامت چرخ معلومند، بنابراين با داشتنِ طول اثر (تنها مجهول اين معادله) و تهية يک جدول ميتوان اين حجم را اندازه گيري کرد.

اندازه گيريها بايد در دو راستاي عمود بر هم انجام شود و ميانگين آنها در گزارش آزمون قيد شود. کم پيش مي آيد که دو سمت اثر از طولِ يکساني برخوردار نباشند (اين پديده بيشتر براي کاشيهائي که به خوبي در جاي خود در دستگاه تثبيت نشده اند و آنهائي که به عمد برجستگيهائي روي سطح خود دارند، اتفاق مي افتد). در اين صورت اگر اختلاف اين طولها زياد نباشد، بايد ميانگين آنها را در نظر گرفت. اين رويداد نشان ميدهد که احتمالاً آزمونه در جاي خود در دستگاه اندازه گيري آزمون مقاومت در برابر سايش خوب قرار داده نشده و يا اين که ناهمواريهاي موجود در سطح آزمونه بر اندازه گيري اثرگذار بوده است. در اين صورت بايد آزمونه را به طور مناسب و محکم در دستگاه قرار داد و تا جائي که ممکن است سطح هموارتري را براي آزمون سايش عمقي انتخاب کرد.

منبع:

استاندارد شماره ۳۹۹۷ موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتی ايران (از اين نشانه).