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Crack growth in borate and silicate glasses: Stress-corrosion susceptibility and hydrolytic resistance

  • A double cantilever beam technique in air equipped with ultrasound modulation was used to measure the crack velocity v in borate and silicate glasses. In all glasses v and the stress intensity KI followed the empirical correlation v ~ KIn. Indicated by its smallest KI at v = 1 μm s − 1, KI* = 0.27 MPa m0.5, the silicoborate glass containing 70 mol% B2O3 was found most susceptible to stress-corrosion enhanced crack growth. Contrarily, the sodium calcium magnesium silicate glass appeared least susceptible with KI* = 0.57 MPa m0.5. No clear correlation is evident between KI*, reflecting the stress-corrosion susceptibility, and the hydrolytic resistance for all glasses under study, but values of n obtained from the present study and taken from previous literature for 35 glasses tend to decrease with increasing network modifier ion fraction. Energy dissipation during stress-corrosion enhanced crack propagation is assumed to cause this trend.

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Metadaten
Autor*innen:Ralf Müller, Tina Waurischk, H. Behrens, J. Deubener
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Non-Crystalline Solids
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.6 Glas
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:551
Erste Seite:120414
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Alkali and alkaline earth silicate and borate glass; Crack growth in air; DCB; Stress intensity; Stress-corrosion
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1016/j.jnoncrysol.2020.120414
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:06.10.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:03.12.2020
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