Wytwarzanie i struktura nasycanych kompozytów Al - włókno węglowe

• Autorzy: Dolata-Grosz A. , Dyzia M. , Śleziona J.

Warianty tytułu

EN

Manufacture and structure of infiltrated with Al. - carbon fibres composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prób infiltracji ciekłym stopem Al tkaniny węglowej 2D i 3D, utkanej z włókien pokrytych niklem (HTS 40 A23 12K). W badaniach zastosowano stop 226D (Al-Si-Cu-Mg) modyfikowany 1% Mg i 0,03% Sr. Infiltrację prowadzono na prasie Degusa (temperatura 720°C, p = 15 MPa). Otrzymany kompozyt charakteryzował się regularnym kształtem, bez powierzchniowych wad odlewniczych. Korzystne połączenie komponentów, uzyskane w wyniku zastosowania odpowiednich parametrów procesu, potwierdziła analiza mikrostruktury i obserwacja przełomów, na których nie stwierdzono oddzielania włókien od osnowy i ich wyciągania. Dekohezja następowała przez osnowę i włókna, co pozwala przypuszczać, że kompozyt będzie miał dobre właściwości mechaniczne. Wymaga to jednak dalszej weryfikacji eksperymentalnej, co zaplanowano w projekcie „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/A1-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn", realizowanym w ramach programu DFG.

EN

In the article the results of preliminary infiltration tests 2D and 3D carbon performs, with the nickel couched (HTS 40 A23 12K), by the liquid Al alloy have been presented. In examinations 226D alloy (Al-Si-Cu-Mg) modified 1% Mg and Sr 0.03% was used. Infiltration process was carried out on the Degusa press (T =720°C, p =15 MPa). The manufactured composite was characterized the regular shape, without surface casting defects. Profitable connection components obtained as a result of applied parameters of the process, analysis confirmed microstructure and observation of turning points, which separating fibres from the warp and taking them wasn't being watched on. Decohesion takes place via the matrix and fibres, which allows the supposition that the composite will be characterized by the good mechanical properties This requires experimental verification, which is planned in the successive stage of the research in project "3D-textile reinforced aliminium matrix composites (3D-CF/A1-MMC) for complex stressed components in automobile applications and mechanical engineering" in frames of programme DFG.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; włókna węglowe; infiltracja; struktura

EN

aluminium alloy; carbon fibres; infiltration; structure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 11--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Dolata-Grosz A.

autor

Dyzia M.

autor

Śleziona J.

• Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• [1] Browna M., Hayes P., Prangnell P., Characterisation of thin silica films deposited on carbon fibre by an atmospheric pressure non-equilibrium plasma (APNEP), Composites: Part A, 2002, 33, s. 1403- 1408.
• [2] Dolata-Grosz A., Dyzia M., Śleziona J., Influence of modification on structure, fluidity and strength of 226D aluminium alloy, Archives of Foundry Engineering, 2008, vol. 8, special issue 3, s. 13 - 16.
• [3] Dyzia M., Dolata-Grosz A., Śleziona J., Aspekty technologiczne wytwarzania kompozytów stop aluminium włókno węglowe - dobór materiału osnowy, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 2010, vol. 30, nr 3, s. 19-25.
• [4] Dyzia M,. Dolata-Grosz A., Śleziona J., Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Infiltration test of carbon fibres textile by modified AlSi9Cu(Fe), Composites, 2009, 9, 3, s. 210 - 213.
• [5] http://wwwilk.mw.tu-dresden.de/PAK258, N. Sobczak, Raport w ramach projektu PL2_Sobczak.
• [6] Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Śleziona J., Dolata-Grosz A., Dyzia M., Development of Textile-Reinforced Carbon Fibre Aluminium Composites Manufactured with Gas Pressure Infiltration Methods, AMME, 2009 (w druku).
• [7] Hull D., Clyne T. W., An introduction to composite materials, Cambridge, Cambridge University Press 1996.
• [8] Łosik I., Zarański Z., Bojar Z., Badania granicy rozdziału w kompozytach metalicznych zbrojonych włóknami węglowymi, Kompozyty (Composites), 2002, 2, 5.
• [9] Rams J., Urena A., Escalera M. D., Sanchez M., Electroless nickel coated short carbon fibres in aluminium matrix composites, Composites: Part A, 2007, 38, s. 566 - 575.
• [10] Silvain J. F., Heintz J. M., Lahaye M., Interface analysis in A1 and A1 alloys/Ni/carbon, Composites, Journal of Materials Science, 2000, 35, s. 961 - 965.
• [11] Sobczak N., Sobczak J., Karamara A., Dybczak S., in: Proceedings of the ICCE-3, International Community for Composites Engineering, red. D. Hui, New Orleans, LA, 1996, s. 775.
• [12] Steffens H.-D., Reznik B., Kruzhanov V., Dudziński W., Carbide formation in aluminium-carbon fibre-reinforced composites, Journal of Materials Science, 1997, 32, s. 5413 - 5417.
• [13] Urena A., Rams J., Escalera M. D., Sanchez M., Characterization of interfacial mechanical properties in carbon fiber/aluminium matrix composites by the nanoindentation technique, Composites Science and Technology, 2005, 65, s. 2025 - 2038.
• [14] Urena A., Rams J., Escalera M. D., Sanchez M., Effect of copper electroless coatings on the interaction between a molten Al-Si-Mg alloy and coated short carbon fibres, Composites: Part A, 2007, 38, s. 1947 - 1956.
• [15] Vijayaram T. R., Sulaiman S., Hamouda A. M. S., Ahmad M. H. M., Fabrication of fiber reinforced metal matrix composites by squeeze casting technology, Journal of Materials Processing Technology, 2006, 178, s. 34 - 38.
• [16] Zarański Z., Łosik L, Bojar Z., Badania właściwości włókien węglowych po modyfikacji ich powierzchni, Kompozyty (Composites), 2002, 2, 5, s. 318 - 322.