开裂试验的黄金标准

裂缝表面的高放大率图像 - 称为裂缝表面 - 提供有关裂缝如何形成以及材料在破裂时如何进展的信息。对于一些金合金(更常见材料的模型)，腐蚀会导致形成大量内部孔隙，这代表在核反应堆中长时间后可能在材料中形成的结构类型。这种类型的腐蚀诱导结构可导致部件的不可预测和过早失效。在1毫米以下，所示的断裂表面没有任何尖锐的突然边缘，表明断裂不脆(即，不像玻璃破碎)。在该尺度下，断裂导致钝边缘类似于从拉伸太妃糖(箭头)的断裂。

正如新闻头条所示，携带天然气，化石燃料和水的管道裂缝可能造成严重破坏。此外，裂缝和腐蚀是核电站的一个严重问题。科学家们使用高速摄影和数字图像分析来观察导致裂缝的事件和裂缝传播的速度。

使用银 - 金合金作为更常见材料的模型，他们发现腐蚀裂缝始于多孔层的形成。裂缝在多孔层中形成，并且可以在一秒钟内行进至200米，或大约十分之一英里。裂缝导致金属在微米尺度上像玻璃一样破碎，即使在较小的长度尺度(小于1微米)下，裂缝就像塑造粘土，在撕裂之前可以拉伸。

防止核电发电系统，水处理厂和其他基础设施站点的故障对于安全的能源生产和公共安全至关重要。了解材料中高速裂缝的原因和性质可以导致材料和工艺防止未来的失败。

腐蚀性环境，例如在核电站和其他场所内发现的腐蚀性环境，可能导致不锈钢，黄铜或其他金属合金失效。材料形成多孔层，可导致材料和相应的工程结构的失效。对损伤的一种解释是在多孔层中开始裂缝然后以高速注入到材料的无孔母相中。利用超快摄影和数字图像相关性，亚利桑那州立大学的科学家研究了独立式整体纳米多孔金作为功能电化学势的静态和动态断裂特性。

实验表明，在典型的孔隙形成的电化学势下，这些结构可以在200m / s的裂缝速度下支撑断裂。结果确定了高速裂缝在重要材料失效中的重要作用，并有助于设计抗裂材料。