Biaxiale Festigkeitsprüfung keramischer Scheiben

Es wird in diesem Buch eine einfache und kostengünstige Methode zur biaxialen Festigkeitsprüfung keramischer Scheiben vorgestellt, die auch sehr gut geeignet ist sehr kleine Proben zu prüfen. Es wird sowohl der Versuchsaufbau, die Versuchsauswertung als auch der Einfluss möglicher Messfehler betrachtet. Für die experimentell interessierenden Scheiben- und Auflagergeometrien wurde das Spannungsfeld für linear elastische Werkstoffe numerisch ermittelt. Zur Auswertung wurde eine analytische Beziehung entwickelt. Mögliche Messfehler wurden systematisch analysiert, leichte Abweichungen der Probengeometrie von der Zylinderform, so wie sie in gesinterten und unbearbeiteten Proben auftreten, können toleriert werden. Experimente an Scheiben aus Aluminiumoxid wurden im gesamten durch die Rechnung abgedeckten Parameterbereich durchgeführt. Die Festigkeit hängt stark von der Probengröße ab, dies kann sehr gut mit der Weibulltheorie beschrieben werden. Dazu wurde das effektive Volumen (bzw. die effektive Oberfläche) für alle im oben verwendeten Parameterraum auftretenden Parameterkombinationen bestimmt.