Kompozyty na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ni-Al wytwarzane metodą PPS z udziałem reakcji SHS

• Autorzy: Rosiński M. , Michalski A. , Wysocki B. , Wachowicz J.

Warianty tytułu

EN

Ni-Al composites produced by the pulse plasma method assisted with the SHS reaction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodą PPS (ang. pulse plasma sintering) wytworzono spieki NiAl, Ni3Al i kompozyty z rozproszonymi cząstkami diamentu w osnowie NiAl i Ni3Al, wykorzystując proszki aluminium, niklu i diamentu oraz reakcje SHS (ang. self-propagating high-temperature synthesis). Spieki NiAl mają gęstość 100% gęstości teoretycznej, a spieki Ni3Al – 97,8%. Średnia wielkość ziarna spieku NiAl wynosi 5,3 µm, a spieku Ni3Al 4,9 µm i jest ona 2-3-krotnie mniejsza niż w spiekach NiAl i Ni3Al otrzymywanych innymi metodami. Twardość wynosi 350 HK1 zarówno w przypadku spieków NiAl, jak i Ni3Al. Badania składu fazowego kompozytów NiAl/diament i Ni3Al/diament wykazały, że w procesie spiekania nie następuje grafi tyzacja diamentu. Gęstość spieku diamentowego z osnową NiAl wynosi 5,11 g/cm3, co stanowi 100% gęstości teoretycznej, a z osnową Ni3Al 6,12 g/cm3 i jest ona mniejsza od gęstości teoretycznej o ok. 2%. Twardość spieków diamentowych z osnową NiAl jest większa od twardości NiAl o 210 jednostek HK1, a spieku z osnową Ni3Al o 130 jednostek HK1. W spiekach Ni3Al/diament występuje silne połączenie cząstek diamentu z osnową i węglikiem Ni3AlC0,5, występującym na granicy faz diament-Ni3Al.

EN

Both NiAl and Ni3Al matrix composites containing dispersed diamond particles were manufactured from nickel, aluminium and diamond powders by using the pulse plasma sintering (PPS) method with participation of the self-propagating high-temperature synthesis (SHS). NiAl and Ni3Al sinters with no diamond particles were also prepared using the same way. The NiAl and Ni3Al sinters had 100% and 97,8% of theoretical density (TD), respectively. Average grain sizes of 5.3 µm and 4.9 µm were measured for the NiAl and Ni3Al sinters, respectively, which is 2-3 times smaller than in the case of conventionally sintered materials. Both NiAl and Ni3Al sinters had a hardness of 350 HK1. X-ray diffraction showed no graphitization of diamond in the NiAl/diamond and Ni3Al/diamond sinters. Density of the NiAl matrix diamond sinter was 5.11 g/cm3, i.e. 100% TD, and the value of 6.12 g/cm3 was measured for the Ni3Al matrix diamond sinter, which is about 2% less than the theoretical density. The hardness of the NiAl matrix diamond composites was higher than the NiAl matrix alone by about 210 HK1, and in the case of the Ni3Al matrix diamond composites it is higher by 130 HK1 when compared to Ni3Al. Strong connection between diamond participles and matrix in the Ni3Al/diamond sinters is correlated with the formation of Ni3AlC0.5 carbide formation at the diamond-Ni3Al interface.

Słowa kluczowe

PL

PPS; diament; kompozyt; NiAl; Ni3Al

EN

PPS; diamond; composite; NiAl; Ni3Al

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 64, nr 1
• Strony: 115--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rosiński M.

autor

Michalski A.

autor

Wysocki B.

autor

Wachowicz J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Sands R.L.: Shakespeare C.R., Powder Metallurgy Practice and Applications, Newnes, London, (1966), 155.
• [2] Tonshoff H.K., Hillmann-Apmann H., Asche J.: Diamond and Related Materials, 1, (2002), 736.
• [3] Shackelford F., William A.: Materials Science and Engineering Handbook, CRC Press, 2001.
• [4] Bojar Z., Przetakiewicz W.: Materiały metalowe z udziałem faz międzymetalicznych, Bel Studio, 2006.
• [5] Aoki A., Izumi O.: J. Jpn. Inst. Met., 43, (1979), 1194.
• [6] Liu C.T., White C.L., Horton J.A.: Acta Metall., 33, (1985), 213.
• [7] Tiegs T.N., Alexander K.B., Plucknett K.P., Menchhofer P.A., Becher P.F., Waters S.B.: Mater. Sci. Eng., 209A, (1996), 243.
• [8] Weihnacht V., Fan W.D., Jagannadham K., Narayan J., Liu C.T.: J. Mater. Res., 11, (9), (1996), 2220.
• [9] Michalski A., Jaroszewicz J., Rosiński M., Siemiaszko D.: Intermetallics, 14, (2006), 603.
• [10] Michalski A., Jaroszewicz J., Rosiński M.: SHS Journal, (12), (2003), 237.
• [11] Michalski A., Rosiński M.: J. Am. Ceram. Soc., 91, (11), (2008), 3560.
• [12] Guo J.T., Sheng L.Y., Xie Y., Zhang Z.X., Ovcharenko V.E., Ye H.Q.: Itermetallics, 19, (2011), 137.