Kompozyty ziarniste o osnowie nanolaminatowej.

• Autorzy: Stobierski L. , Lis J. , Cięciwa A.

Warianty tytułu

EN

Particulate composites of nanolaminate matrix.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Związki o budowie nanolaminatowej, w których występuje warstwowe ułożenie atomów metalu obdarzone są mikroplastycznością i dzięki temu zdolnością relaksacji naprężeń cieplnych powstających podczas studzenia spieczonych materiałów. W badaniach nad kompozytami o osnowie nanolaminatowej, jaką była osnowa z Ti3SiC2, zastosowano w roli faz zdyspergowanych związki o mniejszym od osnowy współczynniku rozszerzalności cieplnej. Obecność tych faz (SiC, TiC, TiB2) w osnowie sztywnej musiałaby doprowadzić do zniszczenia materiału kompozytowego, gdyż obliczone wielkości naprężeń rozciągających jakich powstania w osnowie należało oczekiwać osiągały rząd GPa. W badanych kompozytach zaobserwowano pogorszenie właściwości mechanicznych, jednakże zachowały one nadal wytrzymałość mechaniczną i odporność na kruche pękanie wyższą od większości konstrukcyjnych materiałów ceramicznych. Pogorszenie właściwości mechanicznych, w zakresie udziałów objętościowych faz zdyspergowanych, w którym ziarna tych faz są od siebie oddalone i pola naprężeń nie pokrywają się, jest mało znaczące. Większe zmiany właściwości mechanicznych powoduje dopiero zwiększenie udziałów objętościowych do stanu, w którym ziarna zdyspergowane mogą kontaktować się ze sobą a pola naprężeń pokrywają się wzajemnie. Przeprowadzone badania wskazują, że nanolaminaty (fazy Nowotnego) są doskonałym materiałem na matryce kompozytów ziarnistych.

EN

Ceramic compounds having nanolaminate structure built with metal atom layers possess specific micro-plastic properties. These cause a relaxation of heat strains during cooling of materials from sintering temperature. In the present work, the particulate composites with a nanolaminate Ti3SiC2 matrix and dispersed phases having lower then the matrix thermal linear coefficient (SiC, TiC, TiB2) have been tested. Theoretical calculations show a very high, near GPa, level of tensile stresses appeared in the matrix during cooling, which should destroy composite materials. In the tested composites, a partially decreasing of mechanical properties have been observed, however the materials have still very high strength and fracture toughness, more then for typical structure of ceramics. The composites with small content of dispersed phase and long distances between dispersed grains have practically non-changed mechanical properties. The others, with high content of dispersed phase decrease their mechanical properties because of possibility of contact of dispersed grains and interaction of strain fields. The results show, that nanolaminate materials (Novotny phases) can be used as a very promising matrix materials for particulate ceramic composites.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty ziarniste o osnowie nanolaminatowej; właściwości mechaniczne; wytrzymałość; odporność na kruche pękanie; propagacja pęknięcia

EN

composite of nanolaminate matrix; mechanical properties; strength; fracture toughness; crack propagation

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego
• Czasopismo: Archiwum Nauki o Materiałach
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 24, nr 4
• Strony: 657--665

Twórcy

autor

Stobierski L.

autor

Lis J.

autor

Cięciwa A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki Specjalnej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków