Evaluation of viability of enamel fracture toughness determination using nanoindentation and a method based on dissipation of energy

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F18%3A00323542" target="_blank" >RIV/68407700:21110/18:00323542 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Zhodnocení možnosti determinace lomové houževnatosti skloviny s využitím nanoindentace a metody založené na disipaci energie

Original language description

Sklovina, jakožto nejtvrdší tkáň v lidském těle, je rovněž materiál velmi křehký. Veličinou vyjadřující míru odolnosti materiálu proti křehkému lomu je lomová houževnatost, resp. kritický faktor intenzity napětí Kc. V minulosti byl pro determinaci lomové houževnatosti skloviny využíván výhradně Vickersův indentační test lomové houževnatosti (VIF), neboť běžné metody není možné z důvodu malého množství materiálu vzorku uplatnit. Metoda založená na disipaci energie oproti VIF umožňuje determinaci lomové houževnatosti na základě elementárních vzorců LELM. Základními veličiny, které je zapotřebí před vlastní determinací Kc určit, jsou energie uvolněná (disipovaná) při vzniku a šíření trhliny a velikost této trhliny. Ačkoliv energie trhliny (Ufrac) může být poměrně snadno určena z indentační křivky, velikost trhliny (Afrac) je kritickým bodem při užití metody založené na disipaci energie. Důvodem je skutečnost, že trhliny zpravidla nejsou pouze na povrchu vzorku (delaminace), ale propagují se od vrcholu indentačního vpichu a mohou nabývat různých tvarů (Palmqvist, half-penny). Bez podrobného snímku oblasti okolo indentačního vpichu z nano CT není tedy možné určit celkovou plochu trhliny. Cílem této studie je výpočet lomové houževnatosti metodou založenou na disipaci energie s využitím nanoindentace a zhodnocení spolehlivosti této metody. Ačkoliv metoda může odstranit některé nežádoucí aspekty VIF, ukázalo se, že skýtá řadu dalších nejistot, které mohou ovlivnit konečné výsledky. Proto je součástí studie rovněž návrh opatření pro zpřesnění dosažených výsledků a návrh nové metody spojující VIF a metodu založenou na disipaci energie.

Czech name

Zhodnocení možnosti determinace lomové houževnatosti skloviny s využitím nanoindentace a metody založené na disipaci energie

Czech description

Sklovina, jakožto nejtvrdší tkáň v lidském těle, je rovněž materiál velmi křehký. Veličinou vyjadřující míru odolnosti materiálu proti křehkému lomu je lomová houževnatost, resp. kritický faktor intenzity napětí Kc. V minulosti byl pro determinaci lomové houževnatosti skloviny využíván výhradně Vickersův indentační test lomové houževnatosti (VIF), neboť běžné metody není možné z důvodu malého množství materiálu vzorku uplatnit. Metoda založená na disipaci energie oproti VIF umožňuje determinaci lomové houževnatosti na základě elementárních vzorců LELM. Základními veličiny, které je zapotřebí před vlastní determinací Kc určit, jsou energie uvolněná (disipovaná) při vzniku a šíření trhliny a velikost této trhliny. Ačkoliv energie trhliny (Ufrac) může být poměrně snadno určena z indentační křivky, velikost trhliny (Afrac) je kritickým bodem při užití metody založené na disipaci energie. Důvodem je skutečnost, že trhliny zpravidla nejsou pouze na povrchu vzorku (delaminace), ale propagují se od vrcholu indentačního vpichu a mohou nabývat různých tvarů (Palmqvist, half-penny). Bez podrobného snímku oblasti okolo indentačního vpichu z nano CT není tedy možné určit celkovou plochu trhliny. Cílem této studie je výpočet lomové houževnatosti metodou založenou na disipaci energie s využitím nanoindentace a zhodnocení spolehlivosti této metody. Ačkoliv metoda může odstranit některé nežádoucí aspekty VIF, ukázalo se, že skýtá řadu dalších nejistot, které mohou ovlivnit konečné výsledky. Proto je součástí studie rovněž návrh opatření pro zpřesnění dosažených výsledků a návrh nové metody spojující VIF a metodu založenou na disipaci energie.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)

Project

—

Continuities

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2018

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů