Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  ceramic matrix composites
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents the possibility of fabricating ceramic-metal composites by an innovative method of centrifugal slip casting in the magnetic field. It was examined whether the use of this method would allow obtaining a gradient concentration of metal particles in the ceramic matrix. In the applied technique, the horizontal rotation axis was used. The study investigated the effect of solid phase content on the properties and microstructure of the products. Water-based suspensions with 35, 40, 45 and 50 vol.% of solid-phase content were prepared with 10 vol.% additional of nickel powder. The viscosity of prepared slurries was considered. The gradient distribution of nickel particles in the zirconia matrix was observed on SEM. Vickers hardness of ZrO2-Ni composites has been measured. The research revealed that the physical properties depend on the volume fraction of solid content and increase as the volume of solid content increases.
EN
The results are presented concerning simulations of the distribution of thermal residual stresses in a ceramic matrix particulate-reinforced composite in the SiC-TiB2 system. The stresses arise during cooling of the material after sintering due to differences in thermal expansion and elastic properties of the component phases, and belong to the most important factors for increasing fracture toughness of ceramic composites. A computational model was built on the basis of the real microstructure of the SiC-TiB2 composite. The material properties of component phases used in calculations included their temperature dependences. A temperature difference caused shrinkage and residual stress was adopted by means of the analysis of the sintering curves. The simulations were performed by using the finite element method. The results of simulations were compared with the calculated values of residual stresses, basing on analytical models and experimental data. The comparison shows good agreement. This allows an elaborated model to be used to solve more complex problems concerning fracture analysis of ceramic matrix composites.
PL
Zaprezentowano wyniki dotyczące symulacji rozkładu cieplnych naprężeń resztkowych w kompozycie dyspersyjnych z osnową ceramiczną z układu SiC-TiB2. Naprężenia powstały podczas studzenia materiału po spieczeniu z powodu różnic w rozszerzalności cieplnej i właściwościach sprężystych składowych, a należą one do najważniejszych czynników odpowiedzialnych za zwiększenie odporności na pękanie kompozytów ceramicznych. Model obliczeniowy został zbudowany na bazie rzeczywistej mikrostruktury kompozytu SiC-TiB2. Właściwości materiałowe składowych faz użyte w obliczeniach uwzględniały ich zależność od temperatury. Różnica temperatury powodująca skurcz i naprężenia resztkowe została uzyskana za pomocą analizy krzywych spiekania. Symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami obliczeń naprężeń resztkowych opartych na modelach analitycznych i danych eksperymentalnych, uzyskując dobrą zgodność, co pozwoliło na opracowanie modelu użytecznego do rozwiązywania bardziej skomplikowanych problemów dotyczących analizy pękania kompozytów z osnową ceramiczną.
EN
Ceramic - metal composites are widely used materials in a whole world. There were invented many fabrication methods for those kind of materials, but still exists some problems which need to be fixed. Stability of high density metal particles (e.g. W, Mo, Nb) in ceramic-metal composite suspensions is one of crucial issues to be solved in order to obtain homogenous composite material with desired properties such as high fracture toughness, mechanical strength, hardness, wear resistance. In this paper, results of two different methods of stabilizing W particles in Al2O3 - W - H2O system were compared. The zeta potential by laser doppler electrophoresis, stability by static multiple light scattering and rheological behavior of prepared suspensions were analyzed. As a result application of hetero-flocculation effect was consider as a good way to obtain homogeneous dispersion of metal particles with a high density.
EN
The application of structural non-oxide ceramics is at present a common trend in machines and the construction of mechanical devices. Dense ceramic sinters made of silicon carbide or silicon nitride very often replace metallic parts. The advantages of ceramics are especially evident when they work as parts of machinery exposed to the action of loose and hard particles. The paper compares the abrasive wear susceptibility of both the mentioned phases and two particulate composites made on SiC and Si3N4 matrices. Two types of tests were performed. The Dry Sand Test, which indicates the wear susceptibility of the material to wear during the abrasive action of hard particles without any lubricant, was the first one. The Miller Test was the second. This test examined the wear of materials during the action of hard particles in a wet environment (pulp). In both tests the same abrasive, silicon carbide powder, was used.
PL
Zastosowanie ceramiki nietlenkowej jest obecnie powszechnym trendem w konstruowaniu części maszyn i urządzeń. Gęste spieki z węglika krzemu i azotku krzemu bardzo często zastępują części metaliczne. Zalety materiałów ceramicznych są wyraźnie widoczne wówczas, gdy części maszyn są narażone na działanie luźnych, twardych cząstek. Prezentowany artykuł porównuje podatność na zużycie ścierne obu wymienionych faz, a także kompozytów na ich osnowach. Wykonano dwa rodzaje testów zużycia. Pierwszy to tzw. Dry Sand Test, który mierzy podatność na zużycie ścierne luźnym ścierniwem, w warunkach suchych, bez smarowania. Drugim testem był tzw. test Millera, który pozwala uzyskać informacje na temat zużywania się materiałów podczas działania luźnych, twardych cząstek w środowisku mokrej pulpy, tj. gęstej zawiesiny. W obu testach użyto tych samych ziaren ściernych, gruboziarnistego węglika krzemu.
EN
The paper presents the experimental results of fabrication and characterization of ceramic- elastomer composites. They were obtained using pressure infiltration of porous ceramics by elastomer As a result the composites in which two phases are interpenetrating three-dimensionally and topologically throughout the microstructure were obtained. In order to enhance mechanical properties of preforms a high isostatic pressure method was utilized. The obtained ceramic preforms with porosity gradient within the range of 20-40% as well as composites were characterized by X-ray tomography. The effect of volume fraction of pores on residual porosity of composites was examined. These results are in accordance with SEM images which show the microstructure of composites without any delaminations and voids. Such composites exhibit a high initial strength with the ability to sustain large deformations due to combining the ceramic stiffness and rubbery elasticity of elastomer. Static compression tests for the obtained composites were carried out and the energy dissipated during compression was calculated as the area under the stress-strain curve. The dynamic behavior of the composite was investigated using the split Hopkinson pressure bar technique. It was found that ceramic-elastomer composites effectively dissipate the energy. Moreover, a ballistic test was carried out using armor piercing bullets.
EN
The usage of ceramic materials in applications endangered by intensive cavitation could limit erosion phenomena. Especially effective improvement could be achieved with the application of sintered ceramic matrix composites (CMC). The presented work describes the cavitation wear resistance of a few CMCs in comparison to mono-phase ceramic sinters made of alumina and tetragonal zirconia. Their degradation was described by the volumetric loss of material. Additionally, the cavitation degradation mechanisms of each particular material were determined by detailed observations of worn surfaces at different stages of wear.
PL
Użycie materiałów ceramicznych w zastosowaniach, w których materiał narażony jest na intensywną kawitację, może ograniczyć zużycie. Szczególnie efektywną poprawę można uzyskać, stosując spieki kompozytów ziarnistych składające się z faz ceramicznych (CMC). Prezentowana praca przedstawia odporność na zużycie kawitacyjne kilku materiałów kompozytowych w odniesieniu do jednofazowych spieków tlenkowych (korundu oraz tetragonalnych polikryształów dwutlenku cyrkonu). Porównane zostały wartości zużycia objętościowego oraz mechanizmy zniszczenia poszczególnych materiałów. Te ostatnie określano poprzez szczegółową obserwację stanu powierzchni na różnych etapach zużycia.
EN
Using the results of High Resolution Transmission Electron Microscopy studies of epitaxial layers fcc metal/corundum we have proposed atomistic model of the interfacial structure of the Al2O3-Ni composite. Then, we have carried out the verification of the CTIP+EAM model in the application to the description of interatomic interactions in the region of the interface. The assumed model of interactions has allowed us to identify the structure in the neighborhood of the interface. The obtained structure is consistent with experimental data.
PL
Wykorzystując wyniki mikroskopowych badań warstw epitaksjalnych fcc metal/ korund zaproponowano atomowy model struktury warstwy przejściowej w kompozytach Al2O3-Ni. Następnie przeprowadzono weryfikację modelu CTIP+EAM w zastosowaniu do opisu oddziaływań międzyatomowych występujących w warstwie przejściowej. Założony model pozwolił zidentyfikować strukturę obszaru znajdującego się w sąsiedztwie warstwy przejściowej. Otrzymana struktura ta jest zgodna z danymi doświadczalnymi.
9
Content available remote Particulate composites in the Al2O3-YAG system
EN
Contrary to the composites in the Al2O3–ZrO2 system, materials with Al2O3 matrix and YAG (Y3Al5O12) inclusions are much less recognized. YAG is one of the three compounds in the Y2O3-Al2O3 system of the highest alumina content. It is well known that YAG polycrystals belong to the materials of especially high creep resistance. Since coefficients of thermal expansion of YAG and alumina do not differ essentially from each other, the YAG inclusions in the alumina matrix seem to lead to a material of interesting mechanical properties. Only a few publications concern the preparation of such composites by powder sintering. In the present work Y2O3 was introduced to alumina by yttrium hydroxide precipitated within the alumina powder suspension. By low temperature calcinations a homogenous alumina/yttria mixture was received. Yttria content corresponded to 20 vol.% YAG after the reaction. It was found that at 1500oC YAG and α-alumina were the only phases present in the system. The investigation of the resulting material microstructure revealed a uniform distribution of sub-micrometer YAG particles. Hardness of the material was similar to that of dense alumina and fracture toughness (KIc ≈ 6 MPa.m1/2) was close to the observed in the case of the 3-YTZP material.
PL
W przeciwieństwie do kompozytów Al2O3-ZrO2, materiały na bazie tlenku glinu z wtrąceniami YAG (Y3Al5O12) są słabo rozpoznane w literaturze. YAG (granat itrowo-glinowy) jest fazą o najwyższej zawartości glinu wśród znanych glinianów itru. Jak dobrze wiadomo polikryształy YAG zaliczają się do materiałów o szczególnie wysokiej odporności na pełzanie. Ze względu na niewielką różnicę wartości współczynników rozszerzalności cieplnej granatu itrowo-glinowego i tlenku glinu, materiał zawierający wtrącenia YAG w matrycy Al2O3 może się charakteryzować interesującymi właściwościami mechanicznymi. Jedynie nieliczne doniesienia literaturowe dotyczą preparatyki kompozytów Al2O3-YAG drogą spiekania proszków. W prezentowanej pracy prekursor Y2O3 został wytrącony w zawiesinie Al2O3. Następnie zawiesina została wysuszona, a otrzymany proszek poddano prażeniu, dzięki czemu uzyskano jednorodną mieszaninę ziaren Al2O3 i Y2O3. Zawartość tlenku itru odpowiadała 20 % obj. YAG po reakcji. Stwierdzono, że α-Al2O3 i YAG jako jedyne fazy występują w materiale spiekanym w temperaturze 1500oC. W mikrostrukturze uzyskanych spieków obserwuje się submikronowe cząstki YAG. Wtrącenia cząstek YAG w osnowie Al2O3 podnoszą twardość materiału w porównaniu do spieków czystego tlenku glinu. Natomiast odporność na kruche pękanie (KIc ≈ 6 MPa.m1/2) jest porównywalna z wartością obserwowaną w przypadku materiału 3-YTZP.
10
Content available remote Materiał kompozytowy w układzie Al2O3-YAG (20% obj.)
PL
Do intensywnie mieszanej zawiesiny tlenku glinu wprowadzono azotan itru. Alkalizacja układu węglanem amonu doprowadziła do wytrącenia prekursora Y2O3 wśród ziaren Al2O3. Następnie zawiesinę tę wysuszono i wyprażono w temperaturze 600°C, uzyskując tym sposobem jednorodną mieszaninę ziaren Al2O3 i Y2O3. Cząstki tlenku itru były znacznie mniejsze od ziaren Al2O3. Opisaną mieszaninę poddano dodatkowej homogenizacji poprzez krótkie mielenie w młynie mieszadłowym w środowisku wody o wartości pH dobranej na podstawie pomiarów potencjału dzeta (ζ). Stwierdzono, że mieszanina przygotowana w kwaśnym środowisku (uzyskanym poprzez wprowadzanie do układu HNO3) charakteryzuje się po wysuszeniu obecnością twardych, wytrzymałych mechanicznie aglomeratów. Proszek taki nie pozwala uzyskać gęstych spieków. Z tego punktu widzenia proszki homogenizowane w środowisku alkalicznym wykazują wyraźnie lepsze właściwości, również pod względem zagęszczenia przygotowanych z nich spieków. W mikrostrukturze tych spieków obok itru (YAG), powstający wskutek reakcji Y2O3 z Al2O3. Homogenizacja proszków w środowisku o pH = 8, co odpowiada warunkom heterokoagulacji, prowadzi do spieków o bardziej równomiernie rozłożonych wtrąceniach cząstek YAG w osnowie Al2O3, niż ma to miejsce w przypadku homogenizacji proszku wyjściowego w warunkach pH = 10. Wtrącenia cząstek YAG w osnowie Al2O3 podnoszą twardość i odporność na pękanie materiału w porównaniu do spieków czystego tlenku glinu.
EN
YAG (Y3Al5O12) is one of three phases existing in the Al2O3-Y2O3. system. This compound contains the highest alumina content. So, it seems justified to assume that heat treatment of the alumina - yttria mixture, with alumina being dominating constituent should result in YAG inclusions within alumina matrix. Proportion of yttria in the present study corresponded to 20 vol. % YAG after this reaction. Yttrium nitrate, prepared by dissolving yttria in nitric acid was introduced into αAl2O3 suspension of 50 vol. % concentration. The vigorously stirred suspension was treated with (NH4)2CO3 until pH of the suspension reached value of 8.5. Under such conditions quantitative precipitation of yttria precursor occurs. Drying of the suspension and its calcination at 600°C resulted in the homogenous mixture of alumina and yttria particles. Size of the latter were several times smaller than the former ones. In order to remove agglomerates this mixture was subjected to short attrition milling in aqueous suspension of pH selected on the basis of zeta (ζ) potential measurements. It was found that acidic conditions, pH = 3, (realized with HNO3) resulted after drying in hard agglomerates. At elevated temperatures this powder showed emission of NO and NO2 coming most probably from the decomposition of aseotropic nitric acid solution filling the inter-particle space and playing the role of "glue" responsible for the high strength of agglomerates. That is why compacts of the powder homogenized under acidic conditions show poor sintering ability. Much better properties showed powders homogenized under basic condition, i.e. at pH = 8 and 10. At sintering temperatures of 1500 and 1600°C they give dense materials composed of YAG inclusions within alumina matrix. YAG particles resulted from the reaction of Y2O3 with Al2O3 during heat treatment. Microstructure of the material derived from the powder homogenized at pH = 8 is more uniform and shows smaller alumina and YAG grains than that prepared at pH = 10. As is indicated by the zeta (ζ) potential measurements, pH = 8 of the alumina/yttria suspension corresponds to the hetero-flocculation effect. Microscopic observations reveal that YAG inclusions limit grain-growth of alumina matrix compared to the pure alumina polycrystal. This effect is more visible in the material derived from the powder homogenized at pH = 8 than that at pH = 10. In both cases the materials are characterized by higher fracture toughness and hardness than that observed in pure alumina polycrystal sintered at the same temperature. It is worth to notice that KIc values approach those characteristic for yttria stabilized tetragonal zirconia (3Y-TZP), a material which is known from its high toughness.
11
Content available remote Nickel aluminate spinel (NiAl2O4) in Al2O3-Ni composites
EN
In the present study nickel-toughened alumina was prepared by mixing of powders and then sintering below the melting point of Ni in argon. In the microstructure of composites the spinel phase appeared. The existence of NiAl2O4 is probably the effect of reaction between NiO and Al2O3 during the process of sintering. The microstructure of composite is not uniform. The surface layer of the samples contains Al2O3 and NiAl2O4 without Ni particles. In the central region of the samples the Ni particles are surrounded by the thick spinel layer. The mechanical properties of composite will be depend on the phases concentration in microstructure. The NiAl2O4 will give the increase of the hardness. The spinel phase existence in composites influenced also the process of densification. The density of analyzed samples was high and equal to above 96%. The existence of the Ni particles will be contributed of the alumina toughness.
PL
Przedstawione w artykule wyniki badań dotyczą kompozytu Al2O3-Ni. Kompozyt wykonano metodą metalurgii proszków, proszki były mieszane, a następnie spiekane poniżej temperatury topnienia Ni w argonie. W kompozycie stwierdzono obecność fazy spinelowej. Powstała ona najprawdopodobniej w wyniku reakcji NiO z Al2O3, w trakcie spiekania zgodnie z reakcją (2). Mikrostruktura kompozytu jest niejednorodna. W warstwie zewnętrznej próbki (rys. 1, 3a) zidentyfikowano Al2O3, i NiAl2O4. Nie stwierdzono natomiast cząstek Ni (rys. 2). Natomiast w środkowej części próbki występują cząstki Ni otoczone grubą otoczką spinelową (rys. 3b). Właściwości mechaniczne kompozytu zależą od udziału poszczególnych faz w mikrostrukturze. Spinel NiAl2O4 zwiększa twardość. Obecność fazy spinelowej wpływa również na proces zagęszczania kompozytu. Dla badanych próbek uzyskano wysoką wartość gęstości, powyżej 96% (tab. 1). Natomiast cząstki Ni są odpowiedzialne za wzrost odporności na kruche pękanie.
12
Content available remote Kompozyty z matrycą ceramiczną
EN
In the present paper the process of crack propagation in ceramics and ceramic matrix composites is presented. The ceramic metal and ceramic-polymer composites were analysed. The correlation between the microstructure and the fracture of these materials are discussed. The effect of microstruc-tural defects, and the coefficient of thermal expansion on crack nucleation was described. The examples of crack propagation in ceramics and the influence of metal particles on the path of crack were presented. The role of a spinel phase in ceramic-metal composites on the fracture toughness was disused too. Moreover, the testing method in studies of fracture are described.
PL
Referat dotyczy zjawiska pękania w ceramice i kompozytach o osnowie ceramicznej. Zjawisko inicjacji pękania i dalszej propagacji jest omówione na konkretnych przykładach materiałów ceramicznych w tym kompozytów ceramika-metal i ceramika-polimer. W referacie zostały przedstawione sposoby zwiększania odporności na pękanie oraz metody wyznaczania odporności na pęknie. Na wybranym przykładzie przedstawiono również uwarunkowania metody pomiarowej wpływającej na uzyskany wynik.
PL
Celem pracy było zbadanie przewodnictwa cieplnego oraz odporności na utlenianie nowych materiałów kompozytowych o osnowie ceramicznej, powstałej w wyniku pirolitycznej konwersji polimeru krzemoorganicznego. Elementem wzmacniającym kompozytów były włókna węglowe. W doświadczeniach, jako substraty osnowy ceramicznej, wykorzystano cztery rodzaje dostępnych na rynku tanich żywic polisiloksanowych. Podstawowa charakterystyka żywic została przedstawiona w tabeli 1. Kompozyty o jednokierunkowym ułożeniu włókien (ID) otrzymywano metodą ciekłej impregnacji. Następnie kompozyty obrabiano cieplnie w atmosferze ochronnej argonu do 1000°C w celu otrzymania kompozytów C/Si-C-O (włókno węglowe/oksywęglik krzemu) i do 1700°C w celu otrzymania kompozytów C/SiC (włókno węglowe/węglik krzemu). Charakterystykę otrzymanych kompozytów przedstawiono w tabeli 2. Współczynnik przewodnictwa cieplnego kompozytów wyznaczany był przy wykorzystaniu metody porównywania przepływu ciepła przez próbkę wzorcową i badaną. Schemat urządzenia przeznaczonego do pomiaru przewodnictwa cieplnego przedstawiono na rysunku 1. Odporność na utlenianie określano na podstawie pomiaru strat masy próbek utlenianych w atmosferze powietrza w temperaturze 600°C w czasie 2 godzin. Badania mikrostruktury przeprowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego JEOL 5400 (SEM), współpracującego z mikroanalizatorem dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego LINK AN 10000 (EDS). Rysunek 2 uwidacznia wpływ ciśnienia sieciowania na przewodnictwo cieplne badanych kompozytów. Kompozyty C/Si-C-O sieciowane przy wyższym ciśnieniu mają wyższe wartości przewodnictwa cieplnego w porównaniu do kompozytów C/Si-C-O sieciowanych przy ciśnieniu o niższej wartości - im wyższe ciśnienie sieciowania, tym lepszy kontakt pomiędzy włóknami i osnową, i w konsekwencji - wyższe wartości przewodnictwa cieplnego. Identyczna zależność występuje w przypadku kompozytów C/SiC (rys. 2). Kompozyty C/Si-C-O sieciowane przy takim samym ciśnieniu jak kompozyty C/SiC mają wyższe przewodnictwo cieplne (rys. 2). Wpływ porowatości na przewodnictwo cieplne kompozytów C/Si-C-O przedstawia rysunek 3. Rysunek ten potwierdza fakt, że przewodnictwo cieplne kompozytów spada ze wzrostem porowatości. Z uwagi na wielkość przewodnictwa cieplnego, mierzoną w kierunku równoległym do kierunku ułożenia włókien, zbadane kompozyty C/Si-C-O i C/SiC można uznać za materiały o średnich właściwościach izolacyjnych. Kompozyty C/Si-C-O charakteryzują się dość niską odpornością na utlenianie (rys. 4). Duże straty masy występujące podczas utleniania próbek kompozytów C/Si-C-O wynikają z utleniania się węgla z włókien węglowych oraz wolnego węgla zawartego w osnowach kompozytowych. Kompozyty C/SiC mają wyraźnie wyższą odporność na utlenianie w porównaniu do kompozytów C/Si-C-O (rys. 4). Przyczyną polepszenia odporności na utlenianie kompozytów C/SiC jest obecność na granicy faz włókno-osnowa warstwy ochronnej z węglika krzemu (rys. 5), powstałej w trakcie obróbki termicznej kompozytu. Mimo stosunkowo wysokiej porowatości kompozytów C/SiC (do 39% - tab. 2), dzięki obecności na powierzchni włókien węglowych warstwy ochronnej z węglika krzemu, kompozyty te zachowują znaczącą odporność na utlenienie. Warstwa ochronna z węglika krzemu powstaje podczas procesu rozkładu termicznego osnowy z oksyweglika krzemu, zachodzącego w temperaturze powyżej 1000°C głównie poprzez fazę gazową. Dowodem na to, że proces rozkładu zachodzi głównie poprzez fazę gazową, jest krystalizacja węglika krzemu w formie nanowłókien w porach kompozytów (rys. 5).
EN
The aim of this work was to investigate thermal conductivity and oxidation resistance of new ceramic matrix composites obtained by pyrolytic conversion of organosilicon polymer. Carbon fibres were used as reinforcement. As ceramic matrix substrates four types of cheap commercially available polysiloxane resins were used. The basic characteristic of the polysiloxane polymer precursors is presented in Table 1. Unidirectional reinforced composites (ID) were manufactured by liquid impregnation method. The composites were heat treated ill an inert argon atmosphere up to 1000°C in order to obtain C/Si-C-O composites (carbon fibre/silicon oxycarbide) and up to 1700°C in order to obtain C/SiC composites (carbon fibre/silicon carbide). The characteristic of such obtained ceramic composites is shown in Table 2. Thermal conductivity of the composites were determined by comparison of heat flow by standard and investigated samples. The scheme of thermal conductivity testing set up is shown in Figure 1. Oxidation resistance was examined by mass losses of samples heated in air atmosphere at 600°C for 2 h. Microstructure of the composites was observed by scanning electron microscope JEOL 5400 (SEM) with EDS accessory (LINK AN 10000 microanalyzer). Figure 2 reveals the effect of curing pressure on thermal conductivity of investigated composites. The C/Si-C-O composites cured under higher pressure have higher values of thermal conductivity in comparison with C/Si-C-O composites cured under lower pressure - the highest curing pressure the better contact between fibres and matrix, and, as a consequence, higher thermal conductivity values. Similar dependence is observed for C/SiC composites (Fig. 2). C/Si-C-O composites cured under the same pressure as C/SiC composites demonstrate higher thermal conductivity (Fig. 2). The effect of porosity on thermal conductivity of various C/Si-C-O can be seen in Figure 3. This Figure confirms that thermal conductivity of composites decreases with increasing of porosity. From the point of view of thermal conductivity values, measured according to fibres axes, the C/Si-C-O and C/SiC composite samples demonstrate medium thermal properties as insulating materials. C/Si-C-O composites represent relatively low oxidation resistance (Fig. 4). High mass losses occurring during oxidation test of C/Si-C-O composites results from oxidation of carbon from carbon fibres and free carbon phase from composite matrices. C/SiC composites show distinctly higher oxidation resistance in comparison with C/Si-C-O composites (Fig. 4). The reason of higher oxidation resistance of C/SiC composites is the presence of silicon carbide protective layer on carbon fibres surface (Fig. 5), forming during heat treatment of composites. In spite of high porosity of C/SiC composites (up to 39% - Table 2), due to the presence of silicon carbide protective layer on carbon fibres, such composites exhibit relatively high oxidation resistance. Silicon carbide layer is formed during thermal decomposition of silicon oxycarbide matrix, occurring above 1000°C mainly by gas phase. An evidence, that the decomposition process occurs mainly by gas phase is crystallisation of silicon carbide in the form of nanofilaments (Fig. 5) in composite pores.
EN
The profitable application of the fiber-reinforced ceramics with high loaded carbon fiber-textile reinforcement and wear resistant ceramic surface is by means of adjustable material properties or dynamic and tribological loaded component parts in the chassis range. For this, the dimensioned structure, free from leakage and tribological optimized piston rod used in the shock absorber will be acquired. The several variants of the load transmission in component parts will be investigated and the resistance values of searched fiber-reinforcement as well as the measurements taken will be determined, in regards to friction and wear of tribological systems. The aim is to reduce the weight of piston rod and to minimize the friction between the rod the rod seal.
EN
This is a review paper on the existing approaches to modelling of discrete cracks (fracture) and diffuse microcracking (damage) in ceramic matrix composites under mechanical or thermal loading. The focus is on Ceramic Matrix Composites (CMC) with metal particle inclusions and on interpenetrating metal ceramic networks. The second phase in form of ceramic inclusions is not considered. The models of toughening mechanisms are discussed in considerable detail. Sections 2-5 deal with discrete cracks while Sections 6-9 with diffuse microcracking. The paper is concluded with identification of unresolved problems and topics for future research in the area of fracture and damage of CMC.
PL
Niniejsza praca stanowi przegląd istniejących modeli pękania i uszkodzenia w kompozytach o matrycy ceramicznej (CMC) pod działaniem obciążeń mechanicznych lub termicznych. Nacisk położono na CMC z inkluzjami metalicznymi oraz na CMC typu przenikających się faz metaliczno ceramicznych. Sytuacje, gdy druga faz ma postać inkluzji ceramicznych, nie były analizowane. Rozdziały 2-5 dotyczą problemów pękania (wzrostu makroszczeliny), podczas gdy rozdziały 6-9 - problemów uszkodzenia (wpływu mikroszczeliny na zachowanie się CMC). Na zakończenie pracy zaproponowano listę nierozwiązanych problemów oraz tematów przyszłych badań pożądanych w zakresie pękania i uszkodzenia CMC.
PL
Kompozyty ziarniste na osnowie dwutlenku cyrkonu zawierające wtrącenia twardych cząstek węglikowych mają w porównaniu z innymi materiałami ceramicznymi bardzo dobrą odporność na zużycie ścierne. Prezentowany artykuł porównuje podatności na zużycie ścierne kompozytów zawierających wtrącenia węglików WC, SIC, TiC, (Ti, W)C, CR3C2 i CR7C3. Materiały te wytworzono stosując technikę prasowania na gorąco. Zidentyfikowano i omówiono niektóre z cech materiałów wpływające na podatność na ścieranie, m.in. dyspersję wtrąceń i stan naprężeń w materiale spowodowany różnicą we współczynnikach rozszerzalności cieplnej węglików i osnowy ZrO2. Przedstawiono również jako materiał porównawczy wyniki testów podatności na ścieranie dla szeregu innych materiałów ceramicznych, cermetalicznych i metalicznych stosowanych jako materiały konstrukcyjne elementów maszyn i urządzeń.
EN
Zirconia particulate composites containing hard carbide inclusions show very good abrasive wear resistance when compared to other ceramic systems. In the present paper the abrasive wear suscetibilities of composites containing WC, SiC, TiC (Ti,W)C, Cr3C2 and CR7C3 are collected. A hot-pressing technique was used to manufacture the composites. In the dry sand abbrasive test several of composites.reveal properties significantly better than the TZP matrix. Some factors influencing the wear properties of these materials are identified, including the stress state of the material; inclusion dispersion; and the mechanical properties of the zirconia matrix. A results wear tests for wide range of materials: ceramics, cermetals, metals, used as tools and part of devices are compared.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.