Rozszerzalność cieplna materiałów kompozytowych na osnowie Al w podwyższonych temperaturach

• Autorzy: Kurzawa A. , Kaczmar J. , Janus A.

Warianty tytułu

EN

Thermal expansion of Al based composite materials at elevated temperatures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki badań rozszerzalności cieplnej materiałów kompozytowych na osnowie stopu AK9 umacnianych kształtkami ceramicznymi z włókien Saffil. Badania wykazały zależność wartości współczynnika rozszerza­ności cieplnej a materiałów kompozytowych od zawartości włókien ceramicznych w osnowie stopu AK9. Ponadto analiza dylatogramów wykazała zjawisko skracania długości próbek umocnionych włóknami po pierwszym cyklu ich nagrzewania i chłodzenia.

EN

Besides excellent mechanical and development properties of composite materials, thermal expansion and dimensional stability at temperature intervals 20:450°C play the very important role and effect on practical applications of these materials. There are shown results of dUatometric investigations of composite materials on AK9 matrix strengthened with ceramic preforms made of Saffil fibres. These materials were prepared by pressure infiltration of porous ceramic preforms with liquid AK9 alloy - ,,squeeze casting". Composite materials containing 10, 15 and 20 vol.% of ceramic fibres were investigated. Samples of diameter of 5 ram and length of 30 mm made of these materials were heated from ambient temperature (20°C) to 450°C and cooled again to the ambient temperature. For comparison dilatometric investigations applying the same heating and cooling conditions were performed for not strengtened AK9 alloy. Analysis of dilatograms showed, that after 1-st heating and cooling cycle shrinkage of samples was ascertained. For example in the case composite materials containng 15 vol.% of fibres shortening after 1-st heating cycle was 1.3 x 10 -3 (Fig. 1) and for composite material containing 20 vol.% of fibres shrinkage was of 1.7 x 10 -3 (Fig. 3). Shrinkage of samples was not ascertained in the not strengtened AK9 cast alloy and after 2-nd heating and cooling cycle of composite materials (Fig. 2). On this base it can be ascertained, that after 1-st heating and cooling cycle the composite materials achieved dimensional stability. Achieving of dimensional stability after 1-st cycle of heating and cooling can be explained by the intensive diffusions! transport of matter from the matrix to the pores at the interface during heating process. In the future investigations it should be explained which parameters of thermal treatment effects on the thermal stability. Performed investigations showed dependence of thermal expansion coefficients a from the fibres content in the AK9 matrix what is shown at Figs. 4 and 5. Increase of ceramic fibres content in the matrix effects on decrease of thermal expansion coefficients a approximately proportional to the fibres contents. The largest thermal expansion coefficient a was measured for cast AK9 alloy.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; rozszerzalność cieplna; badania

EN

composites; thermal expansion; analysis

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2001
• Tom: R. 1, nr 2
• Strony: 167--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.,wykr.

Twórcy

autor

Kurzawa A.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul. Łukasiewicza 3/5, 50-371 Wrocław

autor

Kaczmar J.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul. Łukasiewicza 3/5, 50-371 Wrocław

autor

Janus A.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul. Łukasiewicza 3/5, 50-371 Wrocław

Bibliografia

• [1] Kretschmer J., Composites in automotive applications-state of mechanically alloyed amorphous metals, Metal Powder Report 1988, April, 231-238.
• [2] Donomoto T., Miura N., Funatani K., Miyake N., Ceramic fiber reinforced piston for high performance Diesel engines, SAE Technical Papers 830252, 1983.
• [3] Janus A., Kaczmar J.W., Kurzawa A., Rozszerzalność cieplna aluminiowych materiałów kompozytowych w niskich temperaturach, Acta Metallurgica Slovaca 1999, 5, 468-472, Koszyce.
• [4] Kaczmar J.W., Spiekane materiały kompozytowe uzyskiwane w procesie mechanicznego wytwarzania stopów i wyciskania, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
• [5] Kaczmar J.W., Samsonowicz Z., Janus A., Wpływ parametrów technologicznych na wytwarzanie wybranych części maszyn umacnianych włóknami ceramicznymi, Raporty Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1998.