Mikrotomografia kompozytów ceramicznych

Naukowcy z amerykańskiego Lawrence Berkeley National Laboratory rozwinęli metodę umożliwiającą przeprowadzanie w czasie rzeczywistym tomografii komputerowej kompozytów ceramicznych poddanych kontrolowanemu naprężeniu w bardzo wysokich temperaturach.

Ceramika jest od tysięcy lat stosowana przez człowieka do produkcji wielu przedmiotów. Od dłuższego czasu, ze względu na odporność na wysokie temperatury przewyższającą wiele metali, z ceramiki wykonuje się elementy wielu urządzeń narażonych na wysokie temperatury. Wadą ceramiki jest jednak jej kruchość, którą udało się już w znacznym stopniu ograniczyć poprzez wytwarzanie materiałów kompozytowych, w których ceramika stanowi jeden ze składników. Niestety nadal pozostał problem mikropęknięć, których propagacja może prowadzić do katastrofalnego pęknięcia całego elementu, np. turbiny.

Za pomocą promieni X i UV naukowcy są w stanie przeprowadzać mikrotomografię elementów ceramicznych, która pokazuje rozwój mikropęknięć przedmiotów pod obciążeniem w temperaturach do 1750 st. C. W efekcie otrzymuje się trójwymiarowe obrazy o rozdzielczością 1 mikrona elementów z kompozytów ceramicznych. Takie badanie umożliwia inżynierom lepsze projektowanie materiałów kompozytowych poddawanych dużym obciążeniom mechanicznym i cieplnym, jak to ma miejsce np. w turbinach, silnikach odrzutowych, kadłubach pojazdów kosmicznych.

(pj)