Wpływ zawartości CaO na kształtowanie się porowatej mikrostruktury spieków kompozytowych ZrO2/Al2O3

• Autorzy: Czaja P. , Osińska K. , Bernard H. , Maszybrocka J. , Cybo J. , Czekaj D.

Warianty tytułu

EN

Influence of CaO content on the microstructure of porous ZrO2/Al2O3 composite sinters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W prezentowanej pracy przedstawione zostały wybrane zagadnienia dotyczące technologii wytwarzania kompozytów ceramicznych (ZrO2)x(Al2O3)100%-x dla x = 100%, 90% i 80% mas. Prezentowane materiały zostały wytworzone poprzez mieszanie składowych proszków i zagęszczanie otrzymanych mieszanin metodą spiekania swobodnego w temperaturze T = 1350°C przez okres t = 2 godzin. Otrzymano kompozyty ceramiczne z 5-procentową domieszką tlenku wapnia CaO oraz bez domieszki tego tlenku na drodze jednokrotnego i dwukrotnego spiekania. Do obserwacji morfologii przełomu zastosowano metodę skaningowej mikroskopii elektronowej. Dokonano analizy oceny składu chemicznego z wykorzystaniem metody EDS.

EN

The presented paper addresses selected issues relating to the technology of manufacturing ceramic composites (ZrO2)x(Al2O3)100%-x for x = 100%, 90% and 80 wt%. The presented materials have been produced by mixing component powders and consolidation of the resultant mixtures by using natural sintering at T = 1350°C for a time of t = 2 hours. The composites with no and with a calcium oxide admixture of 5 wt% added as the sintering aid were single and double sintered. To carry out observation of the fracture morphology, scanning electron microscopy was used. An analysis of the chemical composition evaluation was made by using EDS.

Słowa kluczowe

PL

ZrO2; Al2O3; CaO; kompozyt ceramiczny; spiekanie swobodne

EN

ZrO2; Al2O3; CaO; ceramic composite; natural sintering

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 64, nr 1
• Strony: 59--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czaja P.

autor

Osińska K.

autor

Bernard H.

autor

Maszybrocka J.

autor

Cybo J.

autor

Czekaj D.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Katedra Materiałoznawstwa, ul. Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec,

Bibliografia

• [1] Lis J., Pampuch R.: Spiekanie, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo– Dydaktyczne AGH, Kraków 2000.
• [2] Jurczyk M., Jakubowicz J.: Bionanomateriały, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2008.
• [3] Ślósarczyk A., Jaegermann Z.: „Gęsta i porowata bioceramika korundowa w zastosowaniach medycznych”, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo–Dydaktyczne AGH, Kraków 2007.
• [4] Kuang X., Carotenuto G., Nicolais L.: „A review of ceramic sintering and suggestions on reducing sintering temperatures”, Advanced Performance Materials, 4, (1997), 257-274.
• [5] Pyda W., Brzezińska-Miecznik J., Pędzich Z., Pyda A.: „Wpływ metody wprowadzania Al2O3 do tworzyw 3Y-TZP na ich mikrostrukturę i właściwości”, Kompozyty, 4, 2004, 311-319.
• [6] Buchanan R.C.: Ceramic materials for electronics: processing, properties and applications, New York: Marcel Dekker, 1986.
• [7] Powell-Doğan C.A., Heuer A.H.: „Microstructure of 96% alumina ceramics: I, Characterization of the as-sintered materials”, J. Am. Ceram. Soc., 73, (1990), 3670-3676.
• [8] Fabris S., Paxton A.T., Finnis W.: „A stabilization mechanism of zirconia based on oxygen vacancies only”, Acta Materialia, 50, (2002), 5171-5178.
• [9] Peng C., Li N., Han B.: „Effect of zirconia composition and microstructure of magnesia powders”, Science of sintering, 41, (2009), 11-17.
• [10] Volceanov E., Volceanov A, Staleriu S., Plâpcianu C.: „Influence of Ca2+ and Mg2+ as twinned ions on zirconia powder stability”, J. Optoelectr. Adv. Mater., 8, (2006), 589-592.
• [11] Serena S., Sainz M.A., De Aza S., Caballero A.: „Thermodynamic assessment of the system ZrO2–CaO–MgO using new experimental results. Calculation of the isoplethal section MgO·CaO – ZrO2”, J. Eur. Ceram. Soc., 25 (2005), 681-693.
• [12] De Aza L. L., Chevalier J., Fantozzi G., Schehl, M., Torrecillas R.: „Crack growth resistance of alumina, zirconia and zirconia toughened alumina ceramics for joint prostheses”, Biomaterials, 23, (2002), 937-945.
• [13] Piconi C., Maccauro G.: „Zirconia as a ceramic biomaterial”, Biomaterials, 20, (1999), 1-25.
• [14] Piconi C., Burger W., Richter H. G., Cittadini A., Maccauro G., Covacci V., Bruzzese N., Ricci G.A., Marmo E.: „Y-TZP ceramics for artificial joint replacements”, Biomaterials, 19, (1998), 1489-1494.
• [15] Daguano J.K.M.F., Santos. C., Souza R.C., Palestra R.M., Strecker K., Elias C.N.: „Properties of ZrO2-Al2O3 composite as a function of isothermal holding time”, Int. J. Refrac. Metals & Hard Mater., 25, (2007), 374-379.
• [16] Pyda W., Brzezińska-Miecznik J., Bućko M.M., Pędzich Z., Pyda A.: „Composites derived from zirconia nanopowders stabilized with yttria and containing alumina particles incorporated physically or chemically”, Glass Phys. Chem., 31, (2005), 554-561.
• [17] Pędzich Z.: „Niezawodność materiałów kompozytowych na osnowach tlenków glinu cyrkonu”, Mat. Ceram., 60, (2008), 286-289.
• [18] Allemann J.A., Michel B., Marki H.–B., Gauckler J.L., Moser E.M.: „Grain growth of differently doped zirconias”, J. Eur. Ceram. Soc., 15, (1995), 951-958.
• [19] Bućko M.M., Morgiel J.: „Spiekanie i mikrostruktura dwutlenku cyrkonu stabilizowanego wapniem i itrem”, Mat. Ceram., 58, (2006), 131-136.
• [20] Kruesi M., Galvez M.E., Halmann M., Steinfeld A.: „Solar aluminum production by vacuum carbothermal reduction of alumina-thermodynamic and experimental analyses”, Metallurgical and Materials Transactions B, 42 (2010), 254-260.