Wpływ parametrów spiekania mechanochemicznie aktywowanych prekursorów na właściwości ceramiki azotkowej

• Autorzy: Pawlik T.

Warianty tytułu

EN

The influence of sintering parameters of mechanochemically activated precursors on properties of the nitride ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obniżenie temperatury spiekania ceramiki azotkowej można osiągnąć przez zastosowanie procesu obróbki mechanochemicznej zestawu wyjściowych proszków, ale taki zabieg będzie prowadził do zmian mikrostruktury w stosunku do standardowych wyrobów i tym samym zmian właściwości. W ramach niniejszego artykułu przeprowadzono badania wpływu parametrów procesu spiekania (czas, temperatura i układ krzywej nagrzewania) proszku Si3N4 z dodatkiem AlN oraz Y2O3 po aktywacji mechanochemicznej na właściwości wyrobu finalnego. W ramach badań określano zmianę gęstości, porowatości, oraz twardości (HV) spieków. Przeprowadzono również szacowanie odporności na kruche pękanie (KIc). Badania dylatometryczne pozwoliły wyznaczyć najlepszą krzywą spiekania, natomiast obserwacje struktury metodą LM/SEM umożliwiły śledzenie zmian struktury wynikających z procesu spiekania.

EN

The temperature of nitride ceramics sintering may be lowered in the process of mechanochemical treatment of the initial set of powders, but such a procedure will cause microstructural changes in relation to standard products, and consequently will result in the change of properties. For the needs of this article, the authors conducted investigations into the infl uence of parameters of sintering (time, temperature and heating curve arrangement) of Si3N4 powder with an addition of AlN and Y2O4 after mechanochemical activation on the final product properties. Changes of density, porosity, absorbability and hardness (HV) of sinters have been determined. Fracture toughness (KIc) has also been estimated. Dilatometric tests allowed the best sintering curve to be determined, while LM/SEM structural observations enabled tracking the structural changes which result from the process of sintering.

Słowa kluczowe

PL

ceramika azotkowa; spiekanie; badania dylatometryczne

EN

nitride ceramics; sintering; dilatometric tests

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 3
• Strony: 603--607
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pawlik T.

• Politechnika Śląska, Katedra nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Pawlik T., Sopicka-Lizer M., Mikuskiewicz M., Gwizdz M.: „Corrosion Resistance of Alumina-Sialon Refractories for Application in Aluminium Industry”, Materials Science Forum Vols., 636-637, (2010), 142-148.
• [2] Dressler W., Kleje H. J., Hoffman M. J., Rühle M., Petzow G.: „Model experiments concerning abnormal grain growth in silicon nitride”, J. Eur. Ceram. Soc., 16, (1996), 3-14.
• [3] Shen Z., Nygren M.: „Kinetic aspect of superfast consolidation of silicon nitride based ceramics by spark plasma sintering”, J. Mater. Chem., 11, (2001), 201-207.
• [4] Sopicka-Lizer M., Tańcula M., Pawlik T., Kochnev V., Fokina E.: „The New Top-to-Bottom Method of SiAlON Precursor Preparation by Activation in a Planetary Mill With a High Acceleration”, Materials Science Forum, 554, (2007), 59-64.
• [5] Xu X., Nishimura T., Hirosaki N., Xie R.J., Yamamoto Y., Tanaka H.: „Fabrication of β-sialon ceramics by high energy mechanical milling and spark plasma sintering”, Nanotechnology, 16, (2005), 1569-1573.
• [6] Sopicka-Lizer M., Pawlik T., Włodek T., Tańcula M., Chernik G.: „The Effect of Sialon Precursor Nanostructurization in a Planetary Mill on the Properties of Sintered Ceramics”, Key Engineering Materials, 352, (2007), 179-184.
• [7] Pawlik T., Sopicka-Lizer M., Włodek T., Mikuśkiewicz M.: „Influence of planetary milling parameters on the properties of the activated silicon and aluminium nitride powders”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 22, (2011), 012- 021.