Kompozyty węglowe modyfikowane ceramiką

• Autorzy: Gumuła T. , Mikociak D. , Błażewicz S. , Michałowski J.

Warianty tytułu

EN

Carbon composites modified with ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było wytworzenie kompozytów C/C modyfikowanych dodatkami ceramicznymi do zastosowań cieplnych i medycznych. Jako materiał na osnowę wykorzystano pak węglowy pochodzenia krajowego, a elementem wzmacniającym były włókna węglowe (Torayca). Wykonano elementy instalacji mikrotechnologicznej do wytwarzania kompozytów. Włókna węglowe nasycano pakiem w specjalnie do tego celu skonstruowanym urządzeniu umożliwiającym w sposób ciągły otrzymywanie taśmy typu prepreg. Szerokość otrzymanej taśmy odpowiadała szerokości formy służącej do ciśnieniowej karbonizacji kompozytów pak/włókno węglowe. Warunki otrzymywania kompozytów C/C ustalano w trakcie procesu optymalizacji opierając się na wynikach badań właściwości mechanicznych próbek kompozytowych. Próbki kompozytu C/C stanowiły materiał wyjściowy do wytwarzania kompozytów węglowo-ceramicznych. Próbki te dosycano żywicą olimetylofenylosiloxanową i analizowano właściwości mechaniczne. Kompozyty C/C modyfikowano nanocząstkami hydroksyapatytu z przeznaczeniem na materiały dla chirurgii kostnej.

EN

The aim of the work was to elaborate C/C composites modified with ceramic additives designed for thermal and medical applications. The composites were studied in view of their mechanical properties. Coal tar pitch was used as a matrix precursor, and carbon fibers (Torayca) as the reinforcement. The elements of microtechnological system for the fabrication of carbon composites have been made. The fibers tow was impregnated with liquid pitch in special unit allowing for continuous forming the prepreg in the shape of tape of suitable width corresponding to the size of mould to realize the pressure carbonization. The processing variables were chosen on the basis of evaluation of the mechanical properties of the resulting composite samples. Pure C/C composites were then modified with various ceramic components depending on final destination. Carbon composites for thermal application were impregnated with polysiloxane resin followed by heat treatment to transform the polymeric precursor into silicon carbide. Carbon composites designed for bone surgery materials were modified with hydroxyapatite in the form of nanoparticles.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty C/C; pak węglowy; żywica polisiloksanowa; HAp

EN

C/C composite; coal pitch; polysiloxane resin; hydroxyapatite

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 1
• Strony: 49--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., 4 rys., 3 tabl.

Twórcy

autor

Gumuła T.

autor

Mikociak D.

autor

Błażewicz S.

autor

Michałowski J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, Kraków,

Bibliografia

• 1. Savage, Carbon/Carbon Composites, Chapman & Hall, London 1992.
• 2. Chung D.D.L., Carbon fiber composites, Butterworth-Hei-nemann 1994.
• 3. Fitzer E., Manocha L.M., Carbon reinforcements and carbon/ carbon composites. Springer 1988.
• 4. Burchell Т., Carbon Materials for Advanced Technologies, Pergamon 1999.
• 5. Windhorst Т., Blount G., Carbon-carbon composites: a summary of recent developments and applications. Materials and Design, 1997, t. 18, s. 11.
• 6. Monte S.J., Sugarman G., Seeman D.J., (1997) Proc. 32 nd Ann. Tech. Conf., SPI, RP/C Inst. Washington, DC, Feb. 1977.
• 7. Patent US nr 3,791,840 (1974).
• 8. Nyo H., Heckler D.L., Hoernshcemeyer P.L, SAMPE, 24 th Nat. Symp. 14, 51, May 1979.
• 9. De Lolhis N.J., SAMPEJ., 1979, t. 15,nr 3, s. 10.
• 10. Fitzer, Terwiesch В., Carbon, 1973, nr 11 s. 570.
• 11. Sprawozdanie z projektu badawczego nr 7T08D03119 pt. „Opracowanie metody wytwarzania wysokokrystalicznych kompozytów węglowych z wykorzystaniem paków mezofazowych", AGH, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków 2003.
• 12. Gumuła T., Badania nad wykorzystaniem polimerów polisiloksanowych do wytwarzania kompozytów ceramicznych o zbrojeniu włóknistym. Praca doktorska 2005, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków.
• 13. Błażewicz S., Stoch L., Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, pod red. M. Nałęcza, tom 4 Biomateriały, wyd. Exit, 2003.
• 14. Błażewicz S., Chłopek J., Litak A., Wajler C., Experimental study on mechanical properties of composite carbon screw. Biomaterials, 1997, t. 18, s. 435.
• 15. Hench L.L., Bioactive materials: The potential for tissue regeneration. J. Biorned Mater Research, 1998, t. 41, s. 511.
• 16. Ślósarczyk A., Bioceramika hydroksyapatytowa. Polskie Towarzystwo Ceramiczne, Ceramika 51, Kraków 1997.