في السنوات الأخيرة، مع التطبيق الواسع للمواد الخزفية المتقدمة في مجالات مثل صناعة الطيران والدفاع الوطني والصناعة العسكرية، أصبحت خصائص الاستجابة الديناميكية للمواد الخزفية المتقدمة أكثر تعقيدًا.سيراميك الألوميناتحت أحمال عالية الانفعال، أصبحت هذه المواد محورًا بحثيًا هامًا. ولكشف العلاقة بين سلوكها الميكانيكي ومعدل الانفعال، أجرت فرق البحث العلمي المحلية والأجنبية أبحاثًا منهجية باستخدام أساليب تجريبية مبتكرة، وحظيت تقنيات الاختبار ذات الصلة وإنجازات التطبيقات باهتمام كبير.
فيما يتعلق بتكنولوجيا الاختبار الديناميكي، أصبح قضيب ضغط هوبكنسون المنقسم (شبب) أداةً رئيسيةً قادرةً على محاكاة ظروف تحميل معقدة تتراوح من شبه ثابتة إلى معدلات إجهاد عالية. ومن خلال الجمع بين التصوير فائق السرعة وتحليل الارتباط الرقمي للصور (مدينة دبي للإنترنت)، تمكن الباحثون من التقاط تطور مجال الإجهاد الداخلي للمواد في الوقت الفعلي، ورصد أنماط مسار انتشار الشقوق وتغير السرعة مع معدل الإجهاد. على سبيل المثال، تحت تأثير حمل الضغط والقص المشترك، فإن القوة المكافئة لـسيراميك الألوميناتنخفض بشكل كبير مع زيادة زاوية القص، وهناك ارتباط إيجابي بين سرعة انتشار الشقوق ومعدل الانفعال، مما يكشف عن آلية تأثير موقع الانفعال القصي على فشل المادة.
بالإضافة إلى ذلك، طُبّقت تقنية ضغط الصدمات التجريبية في أبحاث بيئات ذات معدلات إجهاد عالية للغاية. من خلال تصميم موجات صدمات مستوية واختبارها باستخدام نظام فيسار (نظام مقياس تداخل السرعة لأي عاكس)، حلل العلماء خصائص الفشل الديناميكي لـسيراميك الألومينافي ظل ظروف الإجهاد أحادية البعد، مما يوفر أساسًا تجريبيًا لفهم حد مرونة هوجونيوت وانتشار موجات الفشل تحت صدمة الضغط العالي.
تجدر الإشارة إلى أن حساسية معدل الانفعال تُظهر اختلافات كبيرة في ظل أوضاع التحميل المختلفة. وقد أظهرت الدراسات أن مقاومة الضغط لسيراميك الألومينا تعتمد بشكل أكبر على معدل الانفعال مقارنةً بقوة الشد. ويرتبط هذا الاختلاف ارتباطًا وثيقًا بانتقال نمط انتشار الشقوق (الكسر بين الحبيبات والكسر بين الحبيبات). في ظل التحميل شبه الساكن، يكون الكسر بين الحبيبات هو النمط الرئيسي، بينما يكون التحميل الديناميكي أكثر عرضة للتسبب في الكسر بين الحبيبات. تُشكل هذه الخاصية في استجابة البنية الدقيقة مرجعًا مهمًا لتصميم المواد.
وفي المستقبل، مع التكامل العميق بين تقنيات التوصيف متعددة المقاييس والنماذج الحسابية، فإن البحث في تأثير معدل الانفعال لسيراميك الألومينا سوف يدفع بشكل أكبر الابتكار في التطبيقات في مجالات مثل الحماية من الصدمات والمعدات عالية الطاقة.
