Défauts contrôlés en verre

Défauts contrôlés en verre Évaluation de la force du verre à l'aide de défauts contrôlés

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Fractures franches est un processus statistique

Des fractures fragiles se produisent par la propagation d'une faille au point où elle dépasse la longueur de fissure critique pour un matériau particulier. À ce stade, l'échec catastrophique se produit presque instantanément. Le verre qui pourrait être utilisé dans un écran tactile ou un vitrage extérieur économisant l'énergie est sujet à un tel comportement de fracture fragile. La probabilité d'échec d'un morceau de verre est en corrélation avec la probabilité d'un défaut de longueur critique existant dans le verre, dans une zone en tension. Ainsi, la probabilité d'échec dépend à la fois de la charge ou du stress sur le morceau de verre, ainsi que de la distribution des défauts de verre.

 

 

Améliorer la résistance à l'échec du verre

Pour accroître la durabilité de ces applications importantes du verre, il y a beaucoup d'intérêt pour la recherche qui peut:

 

  1. Réduire le taux de croissance des fissures sous-critique
  2. Augmenter la longueur de fissure critique, et
  3. Arrêtez la propagation d'une fissure qui, autrement, entraînerait une défaillance catastrophique

 

Un certain nombre d'approches sont étudiées à cet égard, y compris:

  • Revêtements
  • Modifications de la composition
  • Changements de microstructures et / ou de traitement

Outils de recherche disponibles

Pour faciliter la recherche et l'évaluation des méthodes pour améliorer la résistance aux fractures de verre, on peut utiliser un moyen pour fournir des défauts contrôlés dans le verre. En transmettant des défauts connus dans un ensemble d'échantillons de verre de taille statistique raisonnable (par exemple, 10), puis en fracturation de ces échantillons dans des conditions contrôlées connues, l'effet de divers traitements peut être déterminé.  


Un Bruker UMT, équipé d'une pointe de diamant standard, comme un indentant Rockwell, peut être utilisé pour appliquer des rayures d'une longueur et d'une profondeur précises et reproductibles dans des conditions contrôlées par servo-rétroaction. Par la suite, un dispositif de fixation à trois plis peut être installé sur l'UMT pour ensuite fracture du verre dans des conditions contrôlées.

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Creating controlled defects in glass
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Three-point-bend fixture for glass testing

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