Hej tamo! Dio sam tima dobavljača za analizu materijalnih neuspjeha i danas ćemo se iskopati u super zanimljivu temu: kakav je učinak zračenja na materijalni neuspjeh?
Razumijevanje zračenja i njegovih vrsta
Prvo, riješimo se što je zračenje. Zračenje je u osnovi emisija energije kao elektromagnetskih valova ili kao pokretne subatomske čestice. Postoji nekoliko vrsta zračenja koje mogu utjecati na materijale. Imamo ionizirajuće zračenje, poput gama zraka i x - zraka. To su visoki energetski oblici zračenja koji mogu izbaciti elektrone iz atoma, stvarajući ione. Tada postoji ne -ionizirajuće zračenje, poput radio valova i infracrvenog zračenja, koji ima nižu energiju i obično samo uzrokuje da molekule vibriraju ili rotiraju.
Kako zračenje utječe na različite materijale
Metali
Metali se široko koriste u svim vrstama industrija, od zrakoplovstva do gradnje. Kad su metali izloženi zračenju, posebno ionizirajućem zračenju, to može uzrokovati ozbiljna pitanja. Čestice visoke energije mogu premjestiti atome unutar metalne rešetke. To stvara nedostatke poput slobodnih radnih mjesta (nedostajući atomi) i međuprostora (dodatni atomi na mjestima koja ne bi trebali biti). S vremenom se ti nedostaci mogu akumulirati, što dovodi do promjena u mehaničkim svojstvima metala.
Na primjer, metal bi mogao postati krhkiji. Krhki materijali imaju veću vjerojatnost da će se puknuti pod stresom. Pukotina u metalnoj komponenti u zrakoplovu ili nuklearnom elektrani može biti ogroman problem. Može započeti malo, ali s vremenom rasti zbog ponovljenog stresa, što na kraju dovodi do katastrofalnog neuspjeha. I ne zaboravimo na koroziju. Zračenje može ubrzati proces korozije u metalima. Može promijeniti površinsku kemiju metala, čineći je reaktivnijom s okolnim okolinom.
Polimeri
Polimeri su posvuda, od plastičnih boca do dijelova automobila. Zračenje može imati veliki utjecaj i na polimere. Ionizirajuće zračenje može razbiti kemijske veze u polimerima. To se naziva lanac. Kad se polimerni lanci pokvare, materijal gubi snagu i fleksibilnost. Možda ćete primijetiti da plastični predmet koji je bio izložen zračenju postaje krutiji i da se lako pukne.
S druge strane, zračenje također može uzrokovati povezivanje u polimerima. Povezivanje je kada su polimerni lanci povezani jedni s drugima. U nekim slučajevima, malo križanja zapravo može poboljšati svojstva materijala, poput toplinske otpornosti. Ali previše križanja - povezivanje može učiniti polimer previše ukočenim i krhkim, što dovodi do neuspjeha.
Keramika
Keramika je poznata po velikoj otpornosti topline i tvrdoći. Međutim, zračenje i dalje može utjecati na njih. Ionizirajuće zračenje može uzrokovati promjene u kristalnoj strukturi keramike. Može stvoriti nedostatke u kristalnoj rešetki, slično onome što se događa u metalima. Ti nedostaci mogu oslabiti keramički materijal i učiniti ga sklonijim pucanju.
U nekim slučajevima zračenje također može uzrokovati promjene u boji u keramici. To se u početku možda ne čini kao velika stvar, ali to može biti pokazatelj temeljnih strukturnih promjena koje bi mogle dovesti do neuspjeha.
Stvarni - svjetski primjeri zračenja - inducirani materijal za neuspjeh
Pogledajmo neke stvarne svjetske situacije u kojima je zračenje uzrokovalo materijalno neuspjeh. U nuklearnim elektranama komponente su stalno izložene visokim razinama zračenja. Na primjer, cijevi su izrađene od metala. S vremenom zračenje može uzrokovati da metal postane krhki i razvija pukotine. Ako se te pukotine ne otkriju rano, mogu dovesti do curenja radioaktivnih materijala, što je ogromna sigurnosna opasnost.
U svemiru su sateliti izloženi zračenju sa sunca i kozmičkih zraka. Polimeri korišteni u izolacijskoj i strukturnim komponentama satelita mogu se razgraditi zbog zračenja. To može dovesti do električnih kvarova ili strukturnih problema, što satelit može učiniti beskorisnim.
Naša uloga dobavljača analize materijalnog kvara
Kao dobavljač analize materijalnog kvara, igramo ključnu ulogu u razumijevanju i suočavanju s materijalom izazvanim zračenjem. Koristimo razne tehnike za analizu materijala koji su bili izloženi zračenju.
Jedna od stvari koju radimo jeProcjena dosljednosti materijala i termodinamička. To nam pomaže da razumijemo kemijska i fizička svojstva materijala prije i nakon izlaganja zračenju. Uspoređujući ta svojstva, možemo prepoznati sve promjene koje bi mogle biti povezane s oštećenjem zračenja.
Izvodimo iIspitivanje otpornosti na površinsku izolaciju (SIR). To je posebno važno za materijale koji se koriste u električnim primjenama. Zračenje može promijeniti površinska svojstva materijala, što utječe na njihovu izolacijsku otpornost. Provodom ovog testa možemo utvrditi jesu li električna svojstva materijala ugrožena zbog zračenja.
Još jedan test koji nudimo jeTestovi mljevenja mljevenja. To nam pomaže da razumijemo mehanička svojstva materijala, poput njegove tvrdoće i žilavosti. Zračenje može promijeniti ta svojstva, a provođenjem ovih testova možemo kvantificirati opseg oštećenja.
Otkrivanje i sprječavanje zračenja - inducirano kvar materijala
Otkrivanje zračenja - rano inducirano kvar materijala ključno je za sprečavanje katastrofalnih događaja. Koristimo ne -destruktivne metode ispitivanja poput ultrazvučnog ispitivanja i X - Ray inspekcije. Ove metode omogućuju nam da pogledamo unutar materijala bez oštećenja, otkrivanje pukotina ili oštećenja koje bi mogle biti uzrokovane zračenjem.
Moguće je i sprječavanje zračenja - inducirano kvar materijala. Jedan od načina je korištenje materijala otpornih na zračenje. Na primjer, neki se polimeri mogu formulirati kako bi bili otporniji na zračenje. Drugi je pristup zaštititi materijale od zračenja. U nuklearnim elektranama debeli betonski zidovi koriste se za zaštitu komponenti od zračenja.
Zaključak
Zaključno, zračenje može imati značajan utjecaj na materijal za neuspjeh. Bilo da se radi o metalima, polimerima ili keramici, zračenje može promijeniti svojstva materijala, što dovodi do pucanja, krhkosti i drugih oblika neuspjeha. Kao dobavljač analize materijalnih kvarova, tu smo da vam pomognemo da shvatite ove učinke i poduzmemo potrebne korake kako biste spriječili kvar materijala.
Ako vam je potrebna usluga analize materijala koji se odnose na zračenje ili bilo koje druge čimbenike, ne ustručavajte se obratiti nam se. Imamo stručnost i alate koji će vam pomoći da održavate svoje materijale u vrhunskom obliku i izbjegnete skupe neuspjehe.
Reference
- "Efekti zračenja u krutima" JW Corbett i LC Ianniello
- "Učinci zračenja na polimere" A. Charlesby
- "Keramika i zračenje: pregled" SK Joshi i RK Singh