Transgranular fracture
વ્યાખ્યા ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ એ અસ્થિભંગનો એક પ્રકાર છે જે સામગ્રીના અનાજ અથવા સ્ફટિકો દ્વારા થાય છે. આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગથી વિપરીત, જે ત્યારે થાય છે જ્યારે અસ્થિભંગ અનાજની સરહદોમાંથી પસાર થાય છે, આ પ્રકારનું અસ્થિભંગ સામગ્રીના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સીધા વ્યક્તિગત અનાજમાંથી પસાર કરે છે. આ પ્રકારનું અસ્થિભંગ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ તાણ અને ભૌતિક ખામીઓના સંયોજનમાંથી પરિણમે છે, જેમ કે શૂન્યાવકાશ અથવા સમાવેશ, જે અનાજ દ્વારા તિરાડ પ્રસાર માટેનો માર્ગ બનાવે છે. ધાતુઓ, સિરામિક્સ અને પોલિમર સહિત નરમ અથવા બરડ સામગ્રીની વ્યાપક શ્રેણી, ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગનો અનુભવ કરી શકે છે. જ્યારે સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી હેઠળ તપાસ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ પ્રકારનું અસ્થિભંગ ક્લેવેજ પગલાં, નદીની પેટર્ન, પીંછાના નિશાનો, ડિમ્પલ્સ અને જીભ દર્શાવે છે. તે દાણાદાર સામગ્રીમાં જાળીની ધારને અનુસરે છે, વ્યક્તિગત જાળીમાં અનાજની અવગણના કરે છે. આ બદલાતા દાણાને અનુસરતી ધાર કરતાં ઓછી તીક્ષ્ણ ધાર સાથે એકદમ સરળ દેખાતી અસ્થિભંગમાં પરિણમે છે. આને કેટલાક લાકડાના જીગ્સૉ પઝલ ટુકડાઓ તરીકે જોઈ શકાય છે, જેમાં અનાજ દેખાય છે, પરંતુ દરેક ટુકડામાં અનાજ અલગ દિશામાં ચાલે છે. એક ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ લાકડાના અનાજને અનુસરે છે, પઝલના ટુકડાઓની ધારને નહીં. આ આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગનો વિરોધ કરે છે. ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની પદ્ધતિ ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની પદ્ધતિ સામગ્રી અને આસપાસની પરિસ્થિતિઓના આધારે બદલાઈ શકે છે જેના હેઠળ ફ્રેક્ચર થાય છે. જો કે, કેટલાક સામાન્ય પગલાં સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર પ્રક્રિયામાં સામેલ હોય છે. ક્રેક ઇનિશિએશનઃ ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરનું પ્રથમ પગલું એ સામગ્રીની અંદર ક્રેકની શરૂઆત છે. આ વિવિધ પરિબળોને કારણે થઈ શકે છે, જેમ કે ઉત્પાદનની ખામીઓ, સપાટીની ખામીઓ અથવા ઉચ્ચ તણાવની પરિસ્થિતિઓના સંપર્કમાં આવવું. તિરાડનો પ્રસારઃ એકવાર તિરાડ શરૂ થઈ જાય પછી, તે તણાવની સાંદ્રતા અને અન્ય પરિબળોના પરિણામે સમગ્ર સામગ્રીમાં ફેલાઈ શકે છે. પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિઃ જેમ જેમ તિરાડ ફેલાય છે, તેમ તેમ સ્થાનિક તાણની સાંદ્રતાને કારણે તિરાડની નજીકની સામગ્રી નોંધપાત્ર પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિમાંથી પસાર થાય છે. આ વિકૃતિ સામગ્રીની અંદર નાના ખાલી જગ્યાઓ અથવા ખામીઓ તરફ દોરી શકે છે, જે ક્રેક પ્રસારને વધુ પ્રોત્સાહન આપે છે. શૂન્ય એકત્રીકરણઃ જેમ જેમ તિરાડ ફેલાય છે તેમ, આ નાના શૂન્યાવકાશ વધી શકે છે અને ભળી શકે છે, જે સામગ્રીની અંદર મોટા શૂન્યાવકાશ અથવા પોલાણ બનાવે છે. આ ખાલી જગ્યાઓ સામગ્રીને વધુ નબળી પાડી શકે છે અને તિરાડના પ્રસારને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. અંતિમ ભંગાણઃ આખરે, ક્રેક પ્રસાર, પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા અને રદબાતલ એકત્રીકરણની સંયુક્ત અસરો સામગ્રીના અંતિમ ભંગાણ તરફ દોરી શકે છે, પરિણામે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ થાય છે. નરમ ધાતુઓમાં, સામગ્રીની પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિ ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર પ્રક્રિયામાં નિર્ણાયક પરિબળ બની શકે છે, જ્યારે સિરામિક્સ જેવી બરડ સામગ્રીમાં, તિરાડોની રચના અને વૃદ્ધિ અનાજના કદ, છિદ્રાળુતા અને અશુદ્ધિઓની હાજરી અથવા અન્ય ખામીઓ જેવા પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થઈ શકે છે. ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર તાપમાનને અસર કરતા પરિબળોઃ જે તાપમાન પર સામગ્રી લોડ કરવામાં આવે છે તે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની ઘટના અને લાક્ષણિકતાઓને પણ અસર કરી શકે છે. કેટલીક સામગ્રીઓમાં, વધેલા ભંગાણ અથવા ઓછી નમ્યતાને કારણે નીચા તાપમાને ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની ઘટના વધી શકે છે. ખામીઓ અથવા સમાવેશની હાજરીઃ અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, સામગ્રીની અંદર ખાલી જગ્યાઓ અથવા સમાવેશની હાજરી તણાવની સાંદ્રતાના સ્થાનિક ક્ષેત્રો બનાવી શકે છે અને સામગ્રીને નબળી પાડી શકે છે, જે તેને ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ માટે વધુ સંવેદનશીલ બનાવે છે. આ ખામીઓનું કદ, આકાર અને દિશા બધા અસ્થિભંગની સંભાવના અને તીવ્રતાને અસર કરી શકે છે. પર્યાવરણીય પરિબળોઃ ચોક્કસ વાયુઓ, પ્રવાહી અથવા અન્ય પર્યાવરણીય પરિબળોની હાજરી પણ ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગની શક્યતાને અસર કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇડ્રોજનનું ભંગાણ સૂક્ષ્મ સ્તરે સામગ્રીને નબળી પાડીને કેટલીક સામગ્રીમાં ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગનું કારણ બની શકે છે. સપાટીની સ્થિતિઃ સ્ક્રેચ, તિરાડો અથવા અન્ય ખામીઓની હાજરી સહિત સામગ્રીની સપાટીની સ્થિતિ, ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની ઘટના અને માર્ગને પણ અસર કરી શકે છે. લોડિંગ શરતોઃ ઉચ્ચ તણાવની સાંદ્રતા, ઝડપી લોડિંગ દર અને ચક્રીય લોડિંગ બધા ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરની શક્યતામાં વધારો કરી શકે છે. લાગુ થયેલ તાણની દિશા પણ તિરાડ પ્રસારની દિશા અને માર્ગને પ્રભાવિત કરી શકે છે. આંતર-થી ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગમાં સંક્રમણ સામગ્રીના અસ્થિભંગના વર્તનને વરસાદ આધારિત અનાજની સીમા રચનાના ઉપયોગ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે બદલી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મેઇન્ડલહુમેર એટ. અલ. વરસાદ આધારિત અનાજની સીમા ડિઝાઇનમાં અનાજની સીમાઓની અંદર અવક્ષેપોના ચોક્કસ વિતરણ ધરાવતી એ. એલ. સી. આર. એન. ની પાતળી ફિલ્મ બનાવવામાં આવી હતી. અવક્ષેપોએ તિરાડના પ્રસારમાં અવરોધ તરીકે કામ કર્યું હતું, જેનાથી આંતરગ્રાન્યુલર તિરાડ સામે સામગ્રીનો પ્રતિકાર વધ્યો હતો. વધુમાં, અવક્ષેપોએ સામગ્રીની અંદર તણાવ વિતરણમાં ફેરફાર કર્યો, તેના બદલે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ક્રેક પ્રસારને પ્રોત્સાહન આપ્યું. વધુમાં, વધુ સમાન વિતરણ સાથે નાના અવક્ષેપો ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગને પ્રોત્સાહન આપવા માટે વધુ અસરકારક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સંદર્ભો સામગ્રીની દાણાદારતા અસ્થિભંગ મિકેનિક્સ