Skip to content
Saturday, November 7, 2026Ideas worth exploring. Knowledge worth sharing.
S. SenseCentralDISCOVER EVERY DAY
Explore
THE ARTICLE LIBRARY

All stories.

Ideas and explainers from across SenseCentral.

Material Science 5 min read

Corrosion of Ceramics

It is often said that one of the biggest advantages which ceramics have over other materials is their corrosion resistance, that is, their chemical inertness in corrosive environments. Is this always true? Corrosion is generally understood as property degradation due to environmental attack. As it will be shown in this section, there are a number of environments in which ceramics can degrade at a rapid rate. There exists a tremendous need for reliable and corrosion resistant structural ceramic or partly ceramic materials which can be used in aggressive environments such as: – high energy battery systems (such as sodium-sulphur): beta-alumina is being investigated – gas turbines: silicon nitride and/or carbide are being investigated – heat exchangers: SiC, composites are being investigated Ceramics are indeed much more environmentally stable, as compared to any other group of engineering  materials,  e.g.  metals  or  plastics.  Still,  the  potential  for  ceramics  as  corrosion resistant engineering structural materials are far from being fully realized, because of: – mechanical…

↗
Material Science 1 min read

Crack Initiation and Propagation

Stages is fatigue failure: I. crack initiation at high stress points (stress raisers) II. propagation (incremental in each cycle) III. final failure by fracture Stage I – propagation •   slow •   along crystallographic planes of high shear stress •   flat and featureless fatigue surface Stage II – propagation Crack propagates by repetitive plastic blunting and sharpening of the crack tip.

↗
upsc 1 min read

Types of Nuclear Reactors

Nuclear reactors serve three general purposes. Civilian reactors are used to generate energy for electricity and sometimes also steam for district heating; military…

↗
Material Science 1 min read

FATIGUE

Fatigue is the catastrophic failure due to dynamic (fluctuating) stresses. It can happen in bridges, airplanes, machine components, etc. The characteristics are: • long period of cyclic strain •   the most usual (90%) of metallic failures (happens also in ceramics and polymers) •   is brittle-like even in ductile metals, with little plastic deformation •   it occurs in stages involving the initiation andpropagation of cracks. Cyclic Stresses These are characterized by maximum, minimum and mean stress, the stress amplitude, and the stress ratio.

↗
Material Science 3 min read

FRACTURE

Fundamentals of Fracture Fracture is a form of failure where the material separates in pieces due to stress, at temperatures below the melting point. The fracture is termed ductile or brittle depending on whether the elongation is large or small. Steps in fracture (response to stress): • Crack formation • Crack propagation Ductile Fracture Stages of ductile fracture – Initial necking – Small cavity formation (micro voids) – Void growth (ellipsoid) by coalescence into a crack…

↗
upsc 22 min read

Nuclear fission

Nuclear fission, subdivision of a heavy atomic nucleus, such as that of uranium or plutonium, into two fragments of roughly equal mass. The…

↗
Material Science 2 min read

Nano – Materials

Nanostructured materials are those materials whose structural elements—clusters, crystallites or molecules have dimensions in the range of 1-100 nm. These small groups of atoms, in general, go by different names such as nanoparticles, nanocrystals, quantum dots and quantum boxes. Substantial work is being carried out in the domain of nanostructured materials and nanotubes during the past decade since they were found to have potential for high technology engineering applications. One finds a remarkable variations in fundamental electrical, optical and magnetic properties  that  occur as  one progresses  from  an  ‘infinitely extended’ solid  to  a particle of material  consisting  of  a  countable  number  of  atoms.  The  various  types  of  nanostructured materials which has been considered for applications in opto-electronic devices and quantum- optic devices are nano-sized powders of silicon, silicon-nitride (SiN), silicon-carbide (SiC) and their thin films. Some of these are also used as advanced ceramics with controlled micro structures because their strength and toughness increase when the grain size diminishes. Carbon- based nanomaterials and…

↗
Material Science 2 min read

Smart materials

Smart materials are designed materials that have one or more properties that can be significantly changed in a controlled fashion by external stimuli, such as stress, temperature, moisture, pH, electric or magnetic fields. Group of new and state-of-the-art materials now being developed, and expected to have significant influence on present-day technologies, especially in the fields of medicine, manufacturing and defense. Smart/Intelligent material system consists some type of sensor (detects an input) and an actuator (performs responsive and adaptive function). Actuators may be called upon to change shape, position, natural frequency, mechanical characteristics in response to changes in temperature, electric/magnetic fields, moisture, pH, etc. Four types of materials used as actuators: Shape memory alloys, Piezo-electric ceramics, Magnetostrictive materials, Electro-/Magneto-rheological fluids. Materials / Devices used  as sensors: Optical fibers, Piezo-electric materials, Micro-electro-mechanical systems (MEMS), etc. Typical applications: By incorporating sensors, actuators and chip processors into system, researchers are able to stimulate biological human-like behavior; Fibers for bridges, buildings, and wood utility poles; They also help in fast moving and accurate robot parts, high speed helicopter rotor blades; Actuators that control chatter in precision machine tools; Small microelectronic circuits in machines ranging from computers to photolithography prints; Health monitoring detecting the success or failure of a product.

↗
Material Science 7 min read

COMPOSITES

Particle-reinforced composites These are the cheapest and most widely used. They fall in two categories depending onthe size of the particles: •     large-particle composites, which act by restraining the movement of the matrix, if well bonded. •     dispersion-strengthened composites, containing 10-100 nm particles, similar to what was discussed  under  precipitation  hardening.  The  matrix  bears  the  major  portion  of  the applied load and the small particles hinder dislocation motion, limiting plastic deformation. Large-Particle Composites Properties are a combination of those of the components. The rule of mixtures predicts that an upper limit of the elastic modulus of the composite is given in terms of the elastic moduli of the matrix (Em) and the particulate (Ep) phases by:…

↗