evaluation of fracture strength of ceramics containing small surface defects introduced by focused ion beam

تقييم مقاومة الكسر للمواد السيراميكية المحتوية على عيوب سطحية صغيرة مُستحدثة بواسطة حزمة أيونية مركزة

Clicks: 241
ID: 183146
2018
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #352 of 461 articles by views in Nature Materials

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 461 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The aim of this study was to clarify the effects of micro surface defects introduced by the focused ion beam (FIB) technique on the fracture strength of ceramics. Three-point bending tests on alumina-silicon carbide (Al2O3/SiC) ceramic composites containing crack-like surface defects introduced by FIB were carried out. A surface defect with a r e a in the range 19 to 35 µm was introduced at the center of each specimen. Test results showed that the fracture strengths of the FIB-defect specimens depended on a r e a . The test results were evaluated using the evaluation equation of fracture strength based on the process zone size failure criterion and the a r e a parameter model. The experimental results indicate that FIB-induced defects can be used as small initial cracks for the fracture strength evaluation of ceramics. Moreover, the proposed equation was useful for the fracture strength evaluation of ceramics containing micro surface defects introduced by FIB.
كان الهدف من هذه الدراسة هو توضيح تأثيرات العيوب السطحية الدقيقة المستحدثة بواسطة تقنية حزمة الأيونات المركزة (FIB) في مقاومة الكسر للمواد السيراميكية. أُجريت اختبارات انحناء ثلاثية النقاط على مركّبات سيراميكية من الألومينا-كربيد السيليكون ($\text{Al}_2\text{O}_3/\text{SiC}$) تحتوي على عيوب سطحية شبيهة بالشقوق استُحدثت بواسطة FIB. واستُحدث عيب سطحي بقيمة $\sqrt{\text{area}}$ تتراوح بين 19 و35 ميكرومتر في مركز كل عينة. وأظهرت نتائج الاختبار أن مقاومة الكسر للعينات الحاوية على عيوب FIB اعتمدت على $\sqrt{\text{area}}$. كما قُيّمت نتائج الاختبار باستخدام معادلة تقييم مقاومة الكسر القائمة على معيار الفشل المعتمد على حجم منطقة المعالجة (process zone size) ونموذج معلمة $\sqrt{\text{area}}$. تشير النتائج التجريبية إلى إمكانية استخدام العيوب المستحدثة بتقنية FIB كشقوق ابتدائية صغيرة لتقييم مقاومة الكسر للسيراميك. علاوة على ذلك، أثبتت المعادلة المقترحة فاعليتها في تقييم مقاومة الكسر للمواد السيراميكية التي تحتوي على عيوب سطحية دقيقة مستحدثة بواسطة FIB.
Reference Key
sato2018materialsevaluation Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Nanako Sato, Koji Takahashi
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal Nature Materials
Year 2018
DOI
10.3390/ma11030457
URL
http://www.mdpi.com/1996-1944/11/3/457
Keywords
fracture strength electronics civil engineering (general)microscopydescriptive and experimental mechanics nuclear engineeringengineering (general) a r e a parameter modeltec

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.