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[[File:Delamination-CFRP.jpg|thumb|संपीड़न भार के तहत कार्बन फाइबर-प्रबलित पॉलिमर का प्रदूषण]]'''विस्तारण''' का एक तरीका है जहां सामग्री परतों में विभाजन होती है। [[ फाड़ना |कम्पोजिट पदार्थ]]<ref>{{Cite journal|last1=Cantwell|first1=W.J.|last2=Morton|first2=J.|date=1991|title=The impact resistance of composite materials — a review|journal=Composites|language=en|volume=22|issue=5|pages=347–362|doi=10.1016/0010-4361(91)90549-V}}</ref> और कंक्रीट सहित विभिन्न प्रकार की सामग्रियां प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं।प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बनाई जा सकती हैं जैसे[[रोलिंग (धातुकर्म)|ढ़लाई (धातुकर्म)]] द्वारा निर्मित [[ इस्पात | इस्पात]]<ref name=":02">{{Cite journal|last1=Bramfitt|first1=B. L.|last2=Marder|first2=A. R.|date=1977|title=बहुत कम कार्बन वाले स्टील के प्रदूषण व्यवहार का अध्ययन|journal=Metallurgical Transactions A|volume=8|issue=8|pages=1263–1273|doi=10.1007/bf02643841|bibcode=1977MTA.....8.1263B|s2cid=136949441|issn=0360-2133}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Dogan|first=Mizam|date=2011|title=स्टील एकल कोण खंडों का प्रदूषण विफलता|journal=Engineering Failure Analysis|language=en|volume=18|issue=7|pages=1800–1807|doi=10.1016/j.engfailanal.2011.04.009}}</ref> और [[3 डी प्रिंटिग]] से प्लास्टिक और धातुएँ<ref name=":12">{{Cite web|url=https://www.prusa3d.com/layer-separation-and-splitting/|title=परत पृथक्करण और विभाजन|date=2019-01-04|website=Prusa3D - 3D Printers from Josef Průša|language=en-US|access-date=2019-05-03}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Barile|first1=Claudia|last2=Casavola|first2=Caterina|last3=Cazzato|first3=Alberto|date=2018-09-18|title=Acoustic Emissions in 3D Printed Parts under Mode I Delamination Test|journal=Materials|language=en|volume=11|issue=9|pages=1760|doi=10.3390/ma11091760|issn=1996-1944|pmc=6165299|pmid=30231488|bibcode=2018Mate...11.1760B|doi-access=free }}</ref> जो परत पृथक्करण से विफल हो सकता है। इसके अलावा, पेंट और फिल्म जैसी सतह लेपित सब्सट्रेट से नष्ट हो सकती हैं।
[[File:Delamination-CFRP.jpg|thumb|संपीड़न भार के तहत कार्बन फाइबर-प्रबलित बहुतय का प्रदूषण]]'''विस्तारण''' का एक तरीका है जहां सामग्री परतों में विभाजन होती है। [[ फाड़ना |कम्पोजिट पदार्थ]]<ref>{{Cite journal|last1=Cantwell|first1=W.J.|last2=Morton|first2=J.|date=1991|title=The impact resistance of composite materials — a review|journal=Composites|language=en|volume=22|issue=5|pages=347–362|doi=10.1016/0010-4361(91)90549-V}}</ref> और कंक्रीट सहित विभिन्न प्रकार की सामग्रियां प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं।प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बनाई जा सकती हैं जैसे [[रोलिंग (धातुकर्म)|ढ़लाई (धातुकर्म)]] द्वारा निर्मित [[ इस्पात | इस्पात]]<ref name=":02">{{Cite journal|last1=Bramfitt|first1=B. L.|last2=Marder|first2=A. R.|date=1977|title=बहुत कम कार्बन वाले स्टील के प्रदूषण व्यवहार का अध्ययन|journal=Metallurgical Transactions A|volume=8|issue=8|pages=1263–1273|doi=10.1007/bf02643841|bibcode=1977MTA.....8.1263B|s2cid=136949441|issn=0360-2133}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Dogan|first=Mizam|date=2011|title=स्टील एकल कोण खंडों का प्रदूषण विफलता|journal=Engineering Failure Analysis|language=en|volume=18|issue=7|pages=1800–1807|doi=10.1016/j.engfailanal.2011.04.009}}</ref> और [[3 डी प्रिंटिग]] से प्लास्टिक और धातुएँ<ref name=":12">{{Cite web|url=https://www.prusa3d.com/layer-separation-and-splitting/|title=परत पृथक्करण और विभाजन|date=2019-01-04|website=Prusa3D - 3D Printers from Josef Průša|language=en-US|access-date=2019-05-03}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Barile|first1=Claudia|last2=Casavola|first2=Caterina|last3=Cazzato|first3=Alberto|date=2018-09-18|title=Acoustic Emissions in 3D Printed Parts under Mode I Delamination Test|journal=Materials|language=en|volume=11|issue=9|pages=1760|doi=10.3390/ma11091760|issn=1996-1944|pmc=6165299|pmid=30231488|bibcode=2018Mate...11.1760B|doi-access=free }}</ref> जो परत पृथक्करण से विफल हो सकता है। इसके अलावा, पेंट और फिल्म जैसी सतह लेपित सब्सट्रेट से नष्ट हो सकती हैं।


कम्पोजिट पदार्थ में, परतों के बीच आसंजन अक्सर पहले विफल हो जाता है, जिससे परतें अलग हो जाती हैं।<ref>{{Cite journal|last=Wisnom|first=M. R.|date=2012-04-28|title=फाइबर-प्रबलित कंपोजिट की विफलता में प्रदूषण की भूमिका|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|language=en|volume=370|issue=1965|pages=1850–1870|doi=10.1098/rsta.2011.0441|pmid=22431760|bibcode=2012RSPTA.370.1850W|issn=1364-503X|doi-access=free}}</ref> उदाहरण के लिए, [[फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक]] में, उच्च शक्ति सुदृढीकरण की शीट (जैसे, [[कार्बन फाइबर]], [[फाइबरग्लास]]) एक बहुत कमजोर पॉलिमर मैट्रिक्स (जैसे, [[epoxy]]) द्वारा एक साथ बंधे होते हैं। विशेष रूप से, उच्च शक्ति परतों पर लंबवत लागू भार, और कतरनी भार पॉलिमर मैट्रिक्स को फ्रैक्चर या फाइबर सुदृढीकरण को पॉलिमर से अलग करने का कारण बन सकता है।
कम्पोजिट पदार्थ में, परतों के बीच आसंजन अक्सर पहले विफल हो जाता है, जिससे परतें अलग हो जाती हैं।<ref>{{Cite journal|last=Wisnom|first=M. R.|date=2012-04-28|title=फाइबर-प्रबलित कंपोजिट की विफलता में प्रदूषण की भूमिका|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|language=en|volume=370|issue=1965|pages=1850–1870|doi=10.1098/rsta.2011.0441|pmid=22431760|bibcode=2012RSPTA.370.1850W|issn=1364-503X|doi-access=free}}</ref> उदाहरण के लिए, [[फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक|रेशा प्रबलित प्लास्टिक]] में, उच्च गुण सुदृढीकरण की शीट (जैसे, [[कार्बन फाइबर]], [[फाइबरग्लास]]) बहुत दुर्बल बहुतय आधात्री (जैसे, [[epoxy|ऐपोक्सी]]) द्वारा एक साथ बंधे होते हैं। विशेष रूप से, उच्च गुण परतों पर लंबवत लागू भार, और कतरनी भार बहुतय आधात्री को विभंजन या फाइबर सुदृढीकरण को बहुतय से अलग करने का कारण बन सकता है।


[[प्रबलित कंक्रीट]] में प्रदूषण तब भी होता है जब सतह के निकट धातु सुदृढीकरण का क्षरण होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Li|first1=C. Q.|last2=Zheng|first2=J. J.|last3=Lawanwisut|first3=W.|last4=Melchers|first4=R. E.|date=2007|title=स्टील सुदृढीकरण जंग के कारण कंक्रीट का प्रदूषण|journal=Journal of Materials in Civil Engineering|language=en|volume=19|issue=7|pages=591–600|doi=10.1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:7(591)|issn=0899-1561}}</ref> ऑक्सीकृत धातु का आयतन बड़ा होता है जो कंक्रीट द्वारा सीमित होने पर तनाव पैदा करता है। जब तनाव कंक्रीट की ताकत से अधिक हो जाता है, तो दरारें बन सकती हैं और फैलकर पड़ोसी दरारों से जुड़ जाती हैं, जो जंग लगी सरिया के कारण होती हैं, जिससे एक फ्रैक्चर प्लेन बनता है, जो सतह के समानांतर चलता है। एक बार फ्रैक्चर प्लेन विकसित हो जाने पर, सतह पर कंक्रीट सब्सट्रेट से अलग हो सकता है।
[[प्रबलित कंक्रीट]] में प्रदूषण तब भी होता है जब सतह के निकट धातु सुदृढीकरण का क्षरण होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Li|first1=C. Q.|last2=Zheng|first2=J. J.|last3=Lawanwisut|first3=W.|last4=Melchers|first4=R. E.|date=2007|title=स्टील सुदृढीकरण जंग के कारण कंक्रीट का प्रदूषण|journal=Journal of Materials in Civil Engineering|language=en|volume=19|issue=7|pages=591–600|doi=10.1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:7(591)|issn=0899-1561}}</ref> ऑक्सीकृत धातु का आयतन बड़ा होता है जो कंक्रीट द्वारा सीमित होने पर दबाव पैदा करता है। जब दबाव कंक्रीट की ताकत से अधिक हो जाता है, तो दरारें बन सकती हैं और फैलकर पड़ोसी दरारों से जुड़ जाती हैं, जो जंग लगी सरिया के कारण होती हैं, जिससे विभंजन तल बनता है, जो सतह के समानांतर चलता है। एक बार विभंजन तल विकसित हो जाने पर, सतह पर कंक्रीट सब्सट्रेट से अलग हो सकता है।


प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बन सकती हैं जो प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं। कंक्रीट में, अनुचित फिनिशिंग के कारण सतहें उखड़ सकती हैं। यदि सतह को ट्रॉवेलिंग द्वारा तैयार और सघन किया जाता है, जबकि अंतर्निहित कंक्रीट से पानी और हवा निकल रही है, तो घनी ऊपरी परत ऊपर की ओर धकेलते हुए पानी और हवा से अलग हो सकती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/20p.pdf|title=CIP 20 - Delamination of Troweled Concrete Surfaces|date=May 4, 2019|website=NRMCA National Ready Mix Concrete Association}}</ref> स्टील्स में, ढ़लाई (धातुकर्म) एक माइक्रोस्ट्रक्चर बना सकता है जब सूक्ष्म कण फ्लैट शीट में उन्मुख होते हैं जो परतों में टूट सकते हैं।<ref name=":02" />इसके अलावा, कुछ 3डी प्रिंटिंग विधियां (उदाहरण के लिए, [[फ़्यूज्ड फिलामेंट निर्माण]]) परतों में भागों का निर्माण करती हैं जो प्रिंटिंग या उपयोग के दौरान नष्ट हो सकती हैं। फ्यूज्ड डिपोजिशन के साथ थर्मोप्लास्टिक्स को प्रिंट करते समय, ठंडे सब्सट्रेट परत पर लागू प्लास्टिक की गर्म परत को ठंडा करने से अंतर थर्मल संकुचन और परत पृथक्करण के कारण झुकने का कारण बन सकता है।<ref name=":12" />
प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बन सकती हैं जो प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं। कंक्रीट में, अनुचित फिनिशिंग के कारण सतहें उखड़ सकती हैं। यदि सतह को ट्रॉवेलिंग द्वारा तैयार और सघन किया जाता है, जबकि अंतर्निहित कंक्रीट से पानी और हवा निकल रही है, तो घनी ऊपरी परत ऊपर की ओर धकेलते हुए पानी और हवा से अलग हो सकती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/20p.pdf|title=CIP 20 - Delamination of Troweled Concrete Surfaces|date=May 4, 2019|website=NRMCA National Ready Mix Concrete Association}}</ref> स्टील्स में, ढ़लाई (धातुकर्म) एक माइक्रोस्ट्रक्चर बना सकता है जब सूक्ष्म कण फ्लैट शीट में उन्मुख होते हैं जो परतों में टूट सकते हैं।<ref name=":02" />इसके अलावा, कुछ 3डी प्रिंटिंग विधियां (उदाहरण के लिए, [[फ़्यूज्ड फिलामेंट निर्माण]]) परतों में भागों का निर्माण करती हैं जो प्रिंटिंग या उपयोग के दौरान नष्ट हो सकती हैं। फ्यूज्ड डिपोजिशन के साथ थर्मोप्लास्टिक्स को प्रिंट करते समय, ठंडे सब्सट्रेट परत पर लागू प्लास्टिक की गर्म परत को ठंडा करने से अंतर थर्मल संकुचन और परत पृथक्करण के कारण झुकने का कारण बन सकता है।<ref name=":12" />
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=== इंटरलेमिनर फ्रैक्चर क्रूरता परीक्षण ===
=== इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता परीक्षण ===
फ्रैक्चर क्रूरता एक भौतिक गुण है जो फ्रैक्चर और प्रदूषण के प्रतिरोध का वर्णन करता है। इसे क्रिटिकल [[ तनाव तीव्रता कारक ]] द्वारा दर्शाया जाता है <math>K_c</math> या क्रिटिकल [[तनाव ऊर्जा रिलीज दर]] <math>G_c</math>.<ref>{{Cite book|title=फ्रैक्चर यांत्रिकी|last=Zehnder|first=Alan|date=2012|publisher=Springer|isbn=9789400725959|oclc=905283457}}</ref> यूनिडायरेक्शनल फाइबर प्रबलित पॉलिमर लेमिनेशन कम्पोजिट सामग्री के लिए, एएसटीएम [[मोड मैं क्रैक]] फ्रैक्चर क्रूरता का निर्धारण करने के लिए मानक प्रदान करता है <math>G_{IC}</math> और [[मोड II दरार]] फ्रैक्चर क्रूरता <math>G_{IIC}</math> इंटरलैमिनर मैट्रिक्स का.<ref name=":3">ASTM D7905/D7905M - 14: Standard Test Method for Determination of the Mode II Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014</ref><ref name=":4">ASTM D5528 - 13: Standard Test Method for Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014</ref> परीक्षण के दौरान लोड <math>P</math> और विस्थापन <math>\delta</math> तनाव ऊर्जा रिलीज दर#अनुपालन विधि से तनाव ऊर्जा रिलीज दर निर्धारित करने के लिए विश्लेषण के लिए रिकॉर्ड किया गया है। <math>G</math> अनुपालन की दृष्टि से दिया गया है{{Equation|1=G = \frac{P^2}{2B}\frac{dC}{da}|2=1}}
विभंजन क्रूरता एक भौतिक गुण है जो विभंजन और प्रदूषण के प्रतिरोध का वर्णन करता है। इसे क्रिटिकल [[ तनाव तीव्रता कारक | दबाव तीव्रता कारक]] द्वारा दर्शाया जाता है <math>K_c</math> या क्रिटिकल [[तनाव ऊर्जा रिलीज दर|दबाव ऊर्जा रिलीज दर]] <math>G_c</math>.<ref>{{Cite book|title=फ्रैक्चर यांत्रिकी|last=Zehnder|first=Alan|date=2012|publisher=Springer|isbn=9789400725959|oclc=905283457}}</ref> यूनिडायरेक्शनल फाइबर प्रबलित बहुतय लेमिनेशन कम्पोजिट सामग्री के लिए, एएसटीएम [[मोड मैं क्रैक]] विभंजन क्रूरता का निर्धारण करने के लिए मानक प्रदान करता है <math>G_{IC}</math> और [[मोड II दरार]] विभंजन क्रूरता <math>G_{IIC}</math> इंटरलैमिनर मैट्रिक्स का.<ref name=":3">ASTM D7905/D7905M - 14: Standard Test Method for Determination of the Mode II Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014</ref><ref name=":4">ASTM D5528 - 13: Standard Test Method for Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014</ref> परीक्षण के दौरान लोड <math>P</math> और विस्थापन <math>\delta</math> दबाव ऊर्जा रिलीज दर#अनुपालन विधि से दबाव ऊर्जा रिलीज दर निर्धारित करने के लिए विश्लेषण के लिए रिकॉर्ड किया गया है। <math>G</math> अनुपालन की दृष्टि से दिया गया है{{Equation|1=G = \frac{P^2}{2B}\frac{dC}{da}|2=1}}


कहाँ <math>dC</math> अनुपालन में परिवर्तन है <math>C</math> (का अनुपात <math>\delta /P</math>), <math>B</math> नमूने की मोटाई है, और <math>da</math> दरार की लंबाई में परिवर्तन है.
कहाँ <math>dC</math> अनुपालन में परिवर्तन है <math>C</math> (का अनुपात <math>\delta /P</math>), <math>B</math> नमूने की मोटाई है, और <math>da</math> दरार की लंबाई में परिवर्तन है.


==== मोड I इंटरलेमिनर फ्रैक्चर क्रूरता ====
==== मोड I इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता ====
[[File:Double_Cantilever_Beam_Specimen_Deformed_Schematic.svg|thumb|विकृत डबल ब्रैकट बीम नमूने का योजनाबद्ध।]]एएसटीएम डी5528 मोड I इंटरलेमिनर फ्रैक्चर क्रूरता का निर्धारण करने के लिए डबल कैंटिलीवर बीम (डीसीबी) नमूना ज्यामिति के उपयोग को निर्दिष्ट करता है।<ref name=":4" />लंबाई की प्रारंभिक दरार बनाने के लिए पॉलिमर मैट्रिक्स को ठीक करने से पहले बीम के केंद्र में सुदृढीकरण परतों के बीच एक नॉन-स्टिक फिल्म रखकर एक डबल कैंटिलीवर बीम नमूना बनाया जाता है। <math>a_0</math>. परीक्षण के दौरान नमूना को दरार खोलने वाले बीम के प्रारंभिक दरार पक्ष के अंत से तनाव में लोड किया जाता है। अनुपालन विधि का उपयोग करते हुए, क्रिटिकल स्ट्रेन एनर्जी रिलीज़ दर दी जाती है{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{3P_C\delta_C}{2Ba}|2=2}}
[[File:Double_Cantilever_Beam_Specimen_Deformed_Schematic.svg|thumb|विकृत डबल ब्रैकट बीम नमूने का योजनाबद्ध।]]एएसटीएम डी5528 मोड I इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता का निर्धारण करने के लिए डबल कैंटिलीवर बीम (डीसीबी) नमूना ज्यामिति के उपयोग को निर्दिष्ट करता है।<ref name=":4" />लंबाई की प्रारंभिक दरार बनाने के लिए बहुतय आधात्री को ठीक करने से पहले बीम के केंद्र में सुदृढीकरण परतों के बीच एक नॉन-स्टिक फिल्म रखकर एक डबल कैंटिलीवर बीम नमूना बनाया जाता है। <math>a_0</math>. परीक्षण के दौरान नमूना को दरार खोलने वाले बीम के प्रारंभिक दरार पक्ष के अंत से दबाव में लोड किया जाता है। अनुपालन विधि का उपयोग करते हुए, क्रिटिकल स्ट्रेन एनर्जी रिलीज़ दर दी जाती है{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{3P_C\delta_C}{2Ba}|2=2}}


कहाँ <math>P_C</math> और <math>\delta_C</math> यह निर्धारित करके क्रमशः अधिकतम भार और विस्थापन होता है कि अनुपालन में 5% की वृद्धि के साथ मूल से खींची गई रेखा के साथ भार विक्षेपण वक्र गैर-रैखिक हो गया है। आमतौर पर, समीकरण 2 फ्रैक्चर की कठोरता को अधिक आंकता है क्योंकि डीसीबी नमूने के दो ब्रैकट बीम में दरार पर एक सीमित घुमाव होगा। परिमित घूर्णन को गणना द्वारा ठीक किया जा सकता है <math>G</math> लंबाई के साथ थोड़ी लंबी दरार के साथ <math>a + \Delta</math> दे रही है{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{3P_C\delta_C}{2B(a + \Delta)}|2=3}}
कहाँ <math>P_C</math> और <math>\delta_C</math> यह निर्धारित करके क्रमशः अधिकतम भार और विस्थापन होता है कि अनुपालन में 5% की वृद्धि के साथ मूल से खींची गई रेखा के साथ भार विक्षेपण वक्र गैर-रैखिक हो गया है। आमतौर पर, समीकरण 2 विभंजन की कठोरता को अधिक आंकता है क्योंकि डीसीबी नमूने के दो ब्रैकट बीम में दरार पर एक सीमित घुमाव होगा। परिमित घूर्णन को गणना द्वारा ठीक किया जा सकता है <math>G</math> लंबाई के साथ थोड़ी लंबी दरार के साथ <math>a + \Delta</math> दे रही है{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{3P_C\delta_C}{2B(a + \Delta)}|2=3}}


दरार की लंबाई में सुधार <math>\Delta</math> अनुपालन के घनमूल के न्यूनतम वर्ग फिट को आलेखित करके प्रयोगात्मक रूप से गणना की जा सकती है <math>C^{1/3}</math> बनाम दरार की लंबाई <math>a</math>. संशोधन <math>\Delta</math> x अवरोधन का निरपेक्ष मान है। फ्रैक्चर की कठोरता को अनुपालन अंशांकन विधि से भी ठीक किया जा सकता है <math>G_{Ic}</math> द्वारा दिए गए{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{nP_C\delta_C}{2Ba}|2=4}}
दरार की लंबाई में सुधार <math>\Delta</math> अनुपालन के घनमूल के न्यूनतम वर्ग फिट को आलेखित करके प्रयोगात्मक रूप से गणना की जा सकती है <math>C^{1/3}</math> बनाम दरार की लंबाई <math>a</math>. संशोधन <math>\Delta</math> x अवरोधन का निरपेक्ष मान है। विभंजन की कठोरता को अनुपालन अंशांकन विधि से भी ठीक किया जा सकता है <math>G_{Ic}</math> द्वारा दिए गए{{Equation|1=G_{Ic}=\frac{nP_C\delta_C}{2Ba}|2=4}}


कहाँ <math>n</math> न्यूनतम वर्ग फिट का ढलान है <math>\log(C)</math> बनाम <math>\log(a)</math>.
कहाँ <math>n</math> न्यूनतम वर्ग फिट का ढलान है <math>\log(C)</math> बनाम <math>\log(a)</math>.


==== मोड II इंटरलेमिनर फ्रैक्चर क्रूरता ====
==== मोड II इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता ====
[[File:Edge_Notch_Flexure_Schematic_Test_PNG.png|thumb|एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण का योजनाबद्ध।]]मोड II इंटरलेमिनर फ्रैक्चर क्रूरता को एएसटीएम डी7905 द्वारा निर्दिष्ट एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।<ref name=":3" />नमूना उसी तरह से तैयार किया जाता है जैसे डीसीबी नमूना लंबाई के साथ प्रारंभिक दरार पेश करता है <math>a_0</math> पॉलिमर मैट्रिक्स को ठीक करने से पहले। यदि परीक्षण प्रारंभिक दरार (गैर-प्रीक्रैक विधि) के साथ किया जाता है तो उम्मीदवार की कठोरता भंग हो जाती है <math>G_Q</math> द्वारा दिया गया है
[[File:Edge_Notch_Flexure_Schematic_Test_PNG.png|thumb|एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण का योजनाबद्ध।]]मोड II इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता को एएसटीएम डी7905 द्वारा निर्दिष्ट एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।<ref name=":3" />नमूना उसी तरह से तैयार किया जाता है जैसे डीसीबी नमूना लंबाई के साथ प्रारंभिक दरार पेश करता है <math>a_0</math> बहुतय आधात्री को ठीक करने से पहले। यदि परीक्षण प्रारंभिक दरार (गैर-प्रीक्रैक विधि) के साथ किया जाता है तो उम्मीदवार की कठोरता भंग हो जाती है <math>G_Q</math> द्वारा दिया गया है


:<math>G_Q = \frac{3mP^{2}_{\max}a^{2}_{0}}{2B}</math>
:<math>G_Q = \frac{3mP^{2}_{\max}a^{2}_{0}}{2B}</math>
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:<math>C = A + ma^3 </math>.
:<math>C = A + ma^3 </math>.


उम्मीदवार कठोरता को भंग करता है <math>G_Q </math> मोड II फ्रैक्चर कठोरता के बराबर है <math>G_{IIc}</math> यदि तनाव ऊर्जा रिलीज दर निश्चित प्रतिशत के भीतर आती है <math>G_Q </math> एएसटीएम द्वारा निर्दिष्ट विभिन्न दरार लंबाई पर।
उम्मीदवार कठोरता को भंग करता है <math>G_Q </math> मोड II विभंजन कठोरता के बराबर है <math>G_{IIc}</math> यदि दबाव ऊर्जा रिलीज दर निश्चित प्रतिशत के भीतर आती है <math>G_Q </math> एएसटीएम द्वारा निर्दिष्ट विभिन्न दरार लंबाई पर।


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==

Revision as of 10:49, 12 August 2023

For (भूविज्ञान) में विस्तारण, see विस्तारण (भूविज्ञान). For भ्रूणविज्ञान में विस्तारण, see भ्रूणजनन.
संपीड़न भार के तहत कार्बन फाइबर-प्रबलित बहुतय का प्रदूषण

विस्तारण का एक तरीका है जहां सामग्री परतों में विभाजन होती है। कम्पोजिट पदार्थ[1] और कंक्रीट सहित विभिन्न प्रकार की सामग्रियां प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं।प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बनाई जा सकती हैं जैसे ढ़लाई (धातुकर्म) द्वारा निर्मित इस्पात[2][3] और 3 डी प्रिंटिग से प्लास्टिक और धातुएँ[4][5] जो परत पृथक्करण से विफल हो सकता है। इसके अलावा, पेंट और फिल्म जैसी सतह लेपित सब्सट्रेट से नष्ट हो सकती हैं।

कम्पोजिट पदार्थ में, परतों के बीच आसंजन अक्सर पहले विफल हो जाता है, जिससे परतें अलग हो जाती हैं।[6] उदाहरण के लिए, रेशा प्रबलित प्लास्टिक में, उच्च गुण सुदृढीकरण की शीट (जैसे, कार्बन फाइबर, फाइबरग्लास) बहुत दुर्बल बहुतय आधात्री (जैसे, ऐपोक्सी) द्वारा एक साथ बंधे होते हैं। विशेष रूप से, उच्च गुण परतों पर लंबवत लागू भार, और कतरनी भार बहुतय आधात्री को विभंजन या फाइबर सुदृढीकरण को बहुतय से अलग करने का कारण बन सकता है।

प्रबलित कंक्रीट में प्रदूषण तब भी होता है जब सतह के निकट धातु सुदृढीकरण का क्षरण होता है।[7] ऑक्सीकृत धातु का आयतन बड़ा होता है जो कंक्रीट द्वारा सीमित होने पर दबाव पैदा करता है। जब दबाव कंक्रीट की ताकत से अधिक हो जाता है, तो दरारें बन सकती हैं और फैलकर पड़ोसी दरारों से जुड़ जाती हैं, जो जंग लगी सरिया के कारण होती हैं, जिससे विभंजन तल बनता है, जो सतह के समानांतर चलता है। एक बार विभंजन तल विकसित हो जाने पर, सतह पर कंक्रीट सब्सट्रेट से अलग हो सकता है।

प्रसंस्करण से सामग्रियों में परतें बन सकती हैं जो प्रदूषण के कारण विफल हो सकती हैं। कंक्रीट में, अनुचित फिनिशिंग के कारण सतहें उखड़ सकती हैं। यदि सतह को ट्रॉवेलिंग द्वारा तैयार और सघन किया जाता है, जबकि अंतर्निहित कंक्रीट से पानी और हवा निकल रही है, तो घनी ऊपरी परत ऊपर की ओर धकेलते हुए पानी और हवा से अलग हो सकती है।[8] स्टील्स में, ढ़लाई (धातुकर्म) एक माइक्रोस्ट्रक्चर बना सकता है जब सूक्ष्म कण फ्लैट शीट में उन्मुख होते हैं जो परतों में टूट सकते हैं।[2]इसके अलावा, कुछ 3डी प्रिंटिंग विधियां (उदाहरण के लिए, फ़्यूज्ड फिलामेंट निर्माण) परतों में भागों का निर्माण करती हैं जो प्रिंटिंग या उपयोग के दौरान नष्ट हो सकती हैं। फ्यूज्ड डिपोजिशन के साथ थर्मोप्लास्टिक्स को प्रिंट करते समय, ठंडे सब्सट्रेट परत पर लागू प्लास्टिक की गर्म परत को ठंडा करने से अंतर थर्मल संकुचन और परत पृथक्करण के कारण झुकने का कारण बन सकता है।[4]


निरीक्षण विधियाँ

दृश्य निरीक्षण, टैप परीक्षण (यानी ध्वनि), अल्ट्रासाउंड, रेडियोग्राफ़ और थर्मोग्राफिक कैमरा सहित संरचनाओं में प्रदूषण का पता लगाने के लिए कई गैर-विनाशकारी परीक्षण विधियां हैं।

सामग्री की सतह और किनारों पर प्रदूषण का पता लगाने के लिए दृश्य निरीक्षण उपयोगी है। हालाँकि, एक दृश्य निरीक्षण सामग्री को खुले में काटे बिना किसी सामग्री के भीतर प्रदूषण का पता नहीं लगा सकता है।

टैप परीक्षण या साउंडिंग में परिणामी ध्वनि के आधार पर प्रदूषण का पता लगाने के लिए सामग्री को हथौड़े या कठोर वस्तु से धीरे से मारना शामिल है। लेमिनेटेड कंपोजिट में, एक स्पष्ट बजने वाली ध्वनि एक अच्छी तरह से बंधी हुई सामग्री को इंगित करती है जबकि एक धीमी ध्वनि प्रभाव को कम करने वाले दोष के कारण प्रदूषण की उपस्थिति को इंगित करती है।[9] हनीकॉम्ब कोर के साथ फ्लैट पैनल कंपोजिट में बड़े दोष खोजने के लिए टैप परीक्षण उपयुक्त है, जबकि पतले लैमिनेट्स में छोटे दोष हो सकते हैं जो ध्वनि से समझ में नहीं आते हैं।[10] ध्वनि का उपयोग व्यक्तिपरक भी है और निरीक्षक की सुनने की गुणवत्ता के साथ-साथ निर्णय पर भी निर्भर करता है। भाग में कोई भी जानबूझकर बदलाव निरीक्षण को प्रभावित करते हुए उत्पादित ध्वनि की पिच को भी बदल सकता है। इनमें से कुछ विविधताओं में प्लाई ओवरलैप्स, प्लाई काउंट चेंज गोरस, कोर डेंसिटी चेंज (यदि उपयोग किया जाता है), और ज्यामिति शामिल हैं।

प्रबलित कंक्रीट में अक्षुण्ण क्षेत्र ठोस लगेंगे जबकि टुकड़े-टुकड़े किए गए क्षेत्र खोखले लगेंगे।[11] बड़ी कंक्रीट संरचनाओं का टैप परीक्षण या तो हथौड़े से या पुल डेक जैसी क्षैतिज सतहों के लिए चेन ड्रैगिंग डिवाइस के साथ किया जाता है। ठंडे जलवायु वाले देशों में ब्रिज डेक, जो डी-आइसिंग नमक और रसायनों का उपयोग करते हैं, आमतौर पर प्रदूषण के अधीन होते हैं और इस तरह आम तौर पर चेन-ड्रैगिंग के साथ-साथ सतह के बाद के पैच मरम्मत द्वारा वार्षिक निरीक्षण के लिए निर्धारित होते हैं।[12]


प्रदूषण प्रतिरोध परीक्षण विधियां

कोटिंग प्रदूषण परीक्षण

Main article: Paint adhesion testing

एएसटीएम पेंट आसंजन परीक्षण के लिए मानक प्रदान करता है जो सब्सट्रेट से प्रदूषण के लिए पेंट और कोटिंग्स प्रतिरोध के लिए गुणात्मक उपाय प्रदान करता है। परीक्षणों में क्रॉस-कट परीक्षण, स्क्रैप आसंजन,[13] और परीक्षण बंद करो|पुल-ऑफ़ टेस्ट।[14]


इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता परीक्षण

विभंजन क्रूरता एक भौतिक गुण है जो विभंजन और प्रदूषण के प्रतिरोध का वर्णन करता है। इसे क्रिटिकल दबाव तीव्रता कारक द्वारा दर्शाया जाता है या क्रिटिकल दबाव ऊर्जा रिलीज दर .[15] यूनिडायरेक्शनल फाइबर प्रबलित बहुतय लेमिनेशन कम्पोजिट सामग्री के लिए, एएसटीएम मोड मैं क्रैक विभंजन क्रूरता का निर्धारण करने के लिए मानक प्रदान करता है और मोड II दरार विभंजन क्रूरता इंटरलैमिनर मैट्रिक्स का.[16][17] परीक्षण के दौरान लोड और विस्थापन दबाव ऊर्जा रिलीज दर#अनुपालन विधि से दबाव ऊर्जा रिलीज दर निर्धारित करने के लिए विश्लेषण के लिए रिकॉर्ड किया गया है। अनुपालन की दृष्टि से दिया गया है

(1)

कहाँ अनुपालन में परिवर्तन है (का अनुपात ), नमूने की मोटाई है, और दरार की लंबाई में परिवर्तन है.

मोड I इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता

विकृत डबल ब्रैकट बीम नमूने का योजनाबद्ध।

एएसटीएम डी5528 मोड I इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता का निर्धारण करने के लिए डबल कैंटिलीवर बीम (डीसीबी) नमूना ज्यामिति के उपयोग को निर्दिष्ट करता है।[17]लंबाई की प्रारंभिक दरार बनाने के लिए बहुतय आधात्री को ठीक करने से पहले बीम के केंद्र में सुदृढीकरण परतों के बीच एक नॉन-स्टिक फिल्म रखकर एक डबल कैंटिलीवर बीम नमूना बनाया जाता है। . परीक्षण के दौरान नमूना को दरार खोलने वाले बीम के प्रारंभिक दरार पक्ष के अंत से दबाव में लोड किया जाता है। अनुपालन विधि का उपयोग करते हुए, क्रिटिकल स्ट्रेन एनर्जी रिलीज़ दर दी जाती है

(2)

कहाँ और यह निर्धारित करके क्रमशः अधिकतम भार और विस्थापन होता है कि अनुपालन में 5% की वृद्धि के साथ मूल से खींची गई रेखा के साथ भार विक्षेपण वक्र गैर-रैखिक हो गया है। आमतौर पर, समीकरण 2 विभंजन की कठोरता को अधिक आंकता है क्योंकि डीसीबी नमूने के दो ब्रैकट बीम में दरार पर एक सीमित घुमाव होगा। परिमित घूर्णन को गणना द्वारा ठीक किया जा सकता है लंबाई के साथ थोड़ी लंबी दरार के साथ दे रही है

(3)

दरार की लंबाई में सुधार अनुपालन के घनमूल के न्यूनतम वर्ग फिट को आलेखित करके प्रयोगात्मक रूप से गणना की जा सकती है बनाम दरार की लंबाई . संशोधन x अवरोधन का निरपेक्ष मान है। विभंजन की कठोरता को अनुपालन अंशांकन विधि से भी ठीक किया जा सकता है द्वारा दिए गए

(4)

कहाँ न्यूनतम वर्ग फिट का ढलान है बनाम .

मोड II इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता

एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण का योजनाबद्ध।

मोड II इंटरलेमिनर विभंजन क्रूरता को एएसटीएम डी7905 द्वारा निर्दिष्ट एज नॉच फ्लेक्सचर परीक्षण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।[16]नमूना उसी तरह से तैयार किया जाता है जैसे डीसीबी नमूना लंबाई के साथ प्रारंभिक दरार पेश करता है बहुतय आधात्री को ठीक करने से पहले। यदि परीक्षण प्रारंभिक दरार (गैर-प्रीक्रैक विधि) के साथ किया जाता है तो उम्मीदवार की कठोरता भंग हो जाती है द्वारा दिया गया है

कहाँ नमूने की मोटाई है और अधिकतम भार है और एक उपयुक्त पैरामीटर है. अनुपालन के न्यूनतम वर्ग के साथ प्रयोगात्मक परिणामों द्वारा निर्धारित किया जाता है बनाम दरार की लंबाई घनाकार के रूप के साथ

.

उम्मीदवार कठोरता को भंग करता है मोड II विभंजन कठोरता के बराबर है यदि दबाव ऊर्जा रिलीज दर निश्चित प्रतिशत के भीतर आती है एएसटीएम द्वारा निर्दिष्ट विभिन्न दरार लंबाई पर।

संदर्भ

  1. ↑ Cantwell, W.J.; Morton, J. (1991). "The impact resistance of composite materials — a review". Composites (in English). 22 (5): 347–362. doi:10.1016/0010-4361(91)90549-V.
  2. ↑ 2.0 2.1 Bramfitt, B. L.; Marder, A. R. (1977). "बहुत कम कार्बन वाले स्टील के प्रदूषण व्यवहार का अध्ययन". Metallurgical Transactions A. 8 (8): 1263–1273. Bibcode:1977MTA.....8.1263B. doi:10.1007/bf02643841. ISSN 0360-2133. S2CID 136949441.
  3. ↑ Dogan, Mizam (2011). "स्टील एकल कोण खंडों का प्रदूषण विफलता". Engineering Failure Analysis (in English). 18 (7): 1800–1807. doi:10.1016/j.engfailanal.2011.04.009.
  4. ↑ 4.0 4.1 "परत पृथक्करण और विभाजन". Prusa3D - 3D Printers from Josef Průša (in English). 2019-01-04. Retrieved 2019-05-03.
  5. ↑ Barile, Claudia; Casavola, Caterina; Cazzato, Alberto (2018-09-18). "Acoustic Emissions in 3D Printed Parts under Mode I Delamination Test". Materials (in English). 11 (9): 1760. Bibcode:2018Mate...11.1760B. doi:10.3390/ma11091760. ISSN 1996-1944. PMC 6165299. PMID 30231488.
  6. ↑ Wisnom, M. R. (2012-04-28). "फाइबर-प्रबलित कंपोजिट की विफलता में प्रदूषण की भूमिका". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (in English). 370 (1965): 1850–1870. Bibcode:2012RSPTA.370.1850W. doi:10.1098/rsta.2011.0441. ISSN 1364-503X. PMID 22431760.
  7. ↑ Li, C. Q.; Zheng, J. J.; Lawanwisut, W.; Melchers, R. E. (2007). "स्टील सुदृढीकरण जंग के कारण कंक्रीट का प्रदूषण". Journal of Materials in Civil Engineering (in English). 19 (7): 591–600. doi:10.1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:7(591). ISSN 0899-1561.
  8. ↑ "CIP 20 - Delamination of Troweled Concrete Surfaces" (PDF). NRMCA National Ready Mix Concrete Association. May 4, 2019.
  9. ↑ "DOT/FAA/AR-02/121: Guidelines for Analysis, Testing, and Nondestructive Inspection of Impact- Damaged Composite Sandwich Structures" (PDF). March 2003.
  10. ↑ "टैप परीक्षण की सीमाएँ". carbonbikerepair.com.au. Retrieved 2019-05-16.
  11. ↑ ASTM ASTM D4580/D4580M - 12: Standard Practice for Measuring Delaminations in Concrete Bridge Decks by Sounding, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2018
  12. ↑ Ahmadi, Hossein (December 2017). कंक्रीट ब्रिज डेक की उम्र बढ़ना, निरीक्षण और रखरखाव (Master of Science thesis). University of Toledo.
  13. ↑ ASTM D2197 - 98: Standard Test Method for Adhesion of Organic Coatings by Scrape Adhesion, West Conshohocken, PA: ASTM International, 1998
  14. ↑ ASTM D4541 - 17: Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2017
  15. ↑ Zehnder, Alan (2012). फ्रैक्चर यांत्रिकी. Springer. ISBN 9789400725959. OCLC 905283457.
  16. ↑ 16.0 16.1 ASTM D7905/D7905M - 14: Standard Test Method for Determination of the Mode II Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014
  17. ↑ 17.0 17.1 ASTM D5528 - 13: Standard Test Method for Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites, West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014
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