Badania modelowe morfologii mieszanin proszków Ag-C uzyskanych w procesie mechanicznej syntezy

• Autorzy: Gładki D. , Wójcik-Grzybek D. , Frydman K.

Warianty tytułu

EN

Modelling investigation of morphology for Ag-C powders mixtures created by mechanical alloying process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jedną z głównych przeszkód w skutecznym zastosowaniu cząstek węgla do umocnienia kompozytów na osnowie metali jest ich niedostateczna dyspersja w samej osnowie. Szczególne trudności dyspersyjne obserwuje się w kompozytach na osnowie srebra stosowanych na nakładki stykowe w łącznikach niskonapięciowych, ponieważ srebro i węgiel nie reagują ze sobą. W artykule przedstawiono badania struktury proszków otrzymanych podczas procesu mechanicznej syntezy (MS) czystego Ag o różnych kształtach oraz mieszaniny Ag z dodatkami 0,1 % wag. i 3 % wag. węgla. Stwierdzono, że proces formowania cząstek w wyniku zgrzewania na zimno, dzięki wysokiej energii zderzeń pomiędzy kulami i cząstkami srebra, ma różny przebieg i zależy od kształtu proszku wyjściowego. W wyniku procesu MS mieszaniny sferycznego proszku Ag i C zaobserwowano zmniejszenie wielkości cząstek oraz zmianę ich kształtu. Ponadto, badania przeprowadzone na mikroskopie skaningowym wykazały, że już po 30 minutach procesu w przypadku obu rodzajów proszków Ag i kulistego proszku C tworzy się proszek kompozytowy Ag-C. Badania potwierdziły istotną zależność pomiędzy energią procesu MS a strukturą proszków kompozytowych. Otrzymane rezultaty są spójne z wnioskami zaprezentowanymi przez autorów w publikacji [11]. Uważamy, że zastosowanie procesu mechanicznej syntezy do otrzymywania kompozytów Ag-C stosowanych na styki w łącznikach niskonapięciowych może być w przyszłości dobrym rozwiązaniem.

EN

One of the major obstacles to the effective use of carbon particles as reinforcements in metal matrix composites is their poor dispersion within metallic matrix. Especially, within silver matrix using on low voltage electrical contact tips for reason that no nuclear phases for Ag and C elements. This paper studies the milling structures of pure, different in shape silver powders and mixtures 0,1% wt. and 3% wt. C in it, formatted during mechanical alloying (MA) processes. It was found that high energy collisions between balls and pure Ag powders cold welded particles together in different ways depending to particles shapes. Two effects: size decreasing and shape particles changing were observed for spherical powders Ag-C3 mixture, MA processes after. Moreover, SEM investigations appeared composite Ag-C structure for both shapes Ag and spherical C in powders milling 30 minutes only. The strongly compositing effects were observed for Ag flat in shape and round C particles. The investigations confirmed essential relation between MA energy and structure of composite powders. Our results and conclusions are convergent to suggestions expressed by Morsi K. and Esawi A. in publication [11]. Authors hope so mechanical alloying is good way to get Ag-C material for low voltage electrical contact tips, in the future.

Słowa kluczowe

PL

mechaniczna synteza; mieszanina proszków Ag-C; analiza granulometryczna

EN

mechanical alloying; powders mixture

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 38, nr 1
• Strony: 3--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gładki D.

autor

Wójcik-Grzybek D.

autor

Frydman K.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Zhang D. L.: Processing of advanced materials using high-energy mechanical milling, Progress in Materials Science, 49, (2004), 537-560
• 2. Benjamin J. S., Volin T. E.: The mechanism of mechanical alloying, Metallurgical Transactions A, 5A, (l974),1929-1943
• 3. Suryanarayana C.: Mechanical alloying and milling, Progress in Materials Science, 46, (2010), 1-184
• 4. Ma E., Atzmon M.: Phase transformations induced by mechanical alloying in binary systems; Materials Chemistry and Physics, 39, (1995), 249 -267
• 5. Chmielewski M.: Wpływ składu chemicznego i granulometrycznego proszków A12O3 i Cr na strukturę i wybrane własności materiałów gradientowych; Praca doktorska, Warszawa, 2005
• 6. Li-Lu, Lai M.O.: Formation of new materials in the solid state by mechanical alloying, Materials & Design, 16, 1, (1995), 33-39
• 7. Cocco G. at all : Toward a quantitative understanding of the mechanical alloying process, Journal of Materials Synthesis and Processing, 8, 3/4, (2000), 167-180
• 8. Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Borkowski P., Walczuk E.: Właściwości fizyczne i łączeniowe styków z kompozytów Ag-WC-C i Ag-W-C, Inżynieria Materiałowa, l, (2009), 32-39
• 9. Jiang P., Li F., Wang Y.: Effect of different types of carbon on microstructure and arcing behavior of Ag/C contact materials, IEEE t\TCPT, 29, 2, (2006), 420-423
• 10. Slade P. G.: Electrical contacts. Principles and applications, Marcel Dekker Inc., 1999
• 11. Morsi K., Esawi A.: Effect of mechanical alloying time and carbon nanotube (CNT) content on the evolution of aluminum (A1)-CNT composite powders, Journal of Materials Science, 42, (2007) ,4954-4959