Исследование процесса разрушения материалов на основе минералов биологического генезиса

Аннотация

Работа посвящена изучению деформационного поведения при одноосном сжатии и диаметральном сжатии (бразильском тесте) компактированных образцов из порошка скорлупы куриных яиц. В качестве связующих были взяты следующие клеи: БФ-6, ПВА и силикатный (жидкое стекло). Показано, что в зависимости от содержания связующего в материале и физико-механических свойств связующего, прочностные свойства компактированного порошка можно менять в широких пределах, включая смену типа деформационного поведения от присущего горным породам и минералам разного генезиса до поведения, близкого к наполненным полимерам. При помощи световых микроскопов была изучена морфология трещин, возникающих в образцах модельных материалов при механических испытаниях. Во всех случаях, опасные трещины, рост которых ведет к распаду образцов на части, имели ломаный профиль и состояли из слившихся порообразных трещин, как это происходит в шейке пластичного металла при растяжении. Вязкий характер растрескивания модельных материалов, в которых превалируют ковалентные химические связи, указывает на наличие в горных породах дополнительного к растрескиванию канала аккомодации упругой энергии. Установлено, что данный дополнительный канал активен преимущественно на микроскопическом масштабе. Макроскопические прочностные свойства компактированного порошка скорлупы куриных яиц можно изменять в пределах между свойствами эмали и дентина зубов человека, тогда как на микроскопическом масштабе он ведет себя на вязкий манер. Следовательно, изученный в работе модельный материал можно рассматривать в качестве перспективного ресторативного материала для стоматологии.