Właściwości elektryczne kompozytów włókna węglowe - węglik krzemu

• Autorzy: Gumuła T. , Błażewicz S.

Warianty tytułu

EN

Electrical properties of carbon fibres - silicon carbide composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia wyniki badań nad właściwościami elektrycznymi kompozytów włókna węglowe - węglik krzemu. Celem tej pracy było zbadanie wpływu rodzaju prekursora osnowy i czasu obróbki termicznej na charakterystyki elektryczne kompozytów. Do otrzymania kompozytów wykorzystano włókna węglowe T-300 (Torayca) oraz dwa rodzaje żywic polimetylofenylosi-loksanowych L 901 i L 150X. Kompozyty o jednokierunkowym wzmocnieniu (ID) otrzymywano metodą ciekłej impregnacji i poddawano obróbce cieplnej w różnych warunkach. Rejestrowano charakterystyki prądowo-napięciowe kompozytów i wielkość wydzielanej na nich mocy. Rejestrację temperatury elementu kompozytowego dokonywano przy pomocy pirometru optycznego w zakresie temperatur od ok. 800 stopni C do ok. 1400 stopni C. Wraz ze zmianą czasu obróbki termicznej zmieniał się udział składników kompozytu w przewodzeniu. Ze względu na charakter zależności prądowo-napięciowych i na wartość TWR otrzymane kompozyty można zakwalifikować do rezystorów liniowych. Kompozyty różniły się wielkością wydzielonej mocy w zależności od warunków ich obróbki cieplnej.

EN

Electrical characteristies of various carbon fibres - silicon carbide composites were investigated. Effect of matrix precursors and conditions of thermal processing on the electrical properties of composites was studied. Two types of methylphenylsiloxane resins (L 901 and L 150X) as matrix precursors and carbon fibres T-300 Torayca were used. Wet - winding technique to impregnate the carbon fibre tow with polymer solution and to prepare the prepregs was employed. Unidirectional composite samples with organic matrix were subjected to thermal treatment. Two types of composites differed in the time of heat treatment (40 or 210 minutes) were obtained. The current - voltage relationships and quantity of dissipated electrical power on composite samples were registered. The temperature changes of the composites by means of optical pyrometer in the range from 800 Celsius degrees -1400 Celsius degrees were monitored. Depending on the processing variables the microstructure of composites altered resulting in the contribution in electrical conductivity of composite constituents. The current - voltage dependence and the temperature resistance coefficient values indicate that all composites behaved as linear resistors. Composites differed in the values of dissipated electric power depending on HT.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; kompozyty włókna węglowe-węglik krzemu; właściwości elektryczne

EN

composites; carbon fibres-silicon carbide composites; electrical properties

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 56, nr 3
• Strony: 103--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gumuła T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Błażewicz S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Savage G.: Carbon - carbon composites, Chapman and Hall, London, 1992.
• [2] Wajler C., Michałowski J., Błażewicz S.: Oxidation resistance of C/C composite coated with silicon-based compounds. lnternational Symposium of Carbon, Science and Technology for New Carbon, Tokyo, 1998 (materiały konferencyjne).
• [3] Isola. C., Salvo. M., Ferraris, M., Appendino Montorsi, M.: Joining o Surface Modified Carbon/ Carbon Composites using a Barium-Aluminum-Boro-Silicate glass. Joumal of the European Ceramic Society, 18 (1998) 1017-1024.
• [4] Stinton D., Caputo A., Lowden R.: Synthesis of fiber-reinforced SiC composites by Chemical Vapor lnfiltration. Am. Ceram. Soc. Bull., 65 (1986) 347-350.
• [5] Sprawozdanie z pracy badawczej pt. Badania nad modyfikacją kompozytów węgiel - węgiel do zastosowań wysokotemperaturowych, KBN, 1998 (praca niepublikowana).
• [6] Błażewicz M., Błażewicz S ., Gumula T., Mlichałowski J.: "Carbon fibre - based composite with silicon-containing polymer matrix", Karbo. 5 (2002) 148-151.
• [7] Zheng G., Sano H., Suzuki K ., Kobayashi K., Uchiyama Y., Cheng H.M.: A TEM study of microstructure of carbon fiber/polycarbosilane-derived SiC composites. Carbon, (1999) 2057-2062.
• [8] Papakonstantinou C.G., Balagmu P., Lyon R. E.: Comparative study of high temperature composites. Composites: Part B. 32 (2001) 637-649.
• [9] Brus J., Kolar F., Machovic V., Svitilova J.: Structure of silicon oxycarbide glasses derived from poly(methylsiloxane) and poly[methyl(phenyl)siloxane] precursors. Journal of Non- Crystalline Solids. 289 (2001) 62-74.
• [10] Kurtenbach D., Martin H.-P., Muller E., Roewer G., Hoell A.: Crystallization of polymer derived silicon carbide materials. Journal of European Ceramic Society, 18 (1998) 1885-1891.
• [11] Riedel R., Seher M., Ntayer J., Szabo D.V .. Polymer-derived Si- Based Bulk Ceramics. Part l: Preparation, processing and properties, Journal of European Ceramic Society, 15 (1995) 703- 715.
• [12] lnterrante L.V ., Hampden-Smith M.J.: Chemistry of Advanced Materials. Wiley-VCH, 1998.
• [13] Monthioux M., Delverdier O.: Thermal Behavior of (Organosilicon) Polymer- Derived Ceramics. V: Main Facts and Trends. Journal of the European Ceramic Society, 16 (1996) 1021-1037.
• [14] Greil P.: Near Net Shape Manufacturing of Polymer Derived Ceramics. Journal of European Ceramic Society, 18 (1998) 1905-1914.
• [15) Cordelair J., Greil P.: Electrical conductivity measurements as a microprobe for structure transistions in polysiloxanc derivcd Si- O-C ceramics, Journal of European Ceramie Society, 20 (2000) 1947-1957.
• [16] Kanthal Handbook, Resistance Heating Alloys for Industrial Furnace, 1987.