Materiały kompozytowe o osnowie stopu aluminium umacniane pianami ceramicznymi

• Autorzy: Myalski J. , Hekner B.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.5.3

Warianty tytułu

EN

Aluminium matrix composites reinforced by ceramic foams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono proces wytwarzania nowych materiałów kompozytowych na osnowie aluminium, w których zbrojenie stanowiły pianki z porami otwartymi wykonane z tlenku glinu, węgla szklistego oraz tlenku glinu pokrytego węglem szklistym. Pianki były poddane infiltracji ciśnieniowej ciekłym stopem aluminium. Przedstawiona metoda otrzymywania kompozytu eliminuje typowe problemy występujące podczas wytwarzania kompozytów z osnową metalową i cząstkami ceramicznymi, takie jak: sedymentacja, aglomeracja i niejednorodność rozmieszczenia cząstek. Mikrostrukturę pianek i wytworzonych kompozytów scharakteryzowano za pomocą SEM, potwierdzając skuteczność przyjętej procedury. Ponadto przedstawiono możliwe zdefektowanie struktury kompozytu występujące w przypadku niewłaściwego doboru parametrów procesu technologicznego.

EN

The article presents a fabrication process of a new aluminium matrix composite reinforced by foams with open pores made of aluminium oxide, glassy carbon and aluminium oxide covered by glassy carbon layer. Ceramic foams were pressure infiltrated in vacuum by liquid aluminium alloy. Proposed method of material manufacturing lets to eliminate common problems with traditional metal composites with ceramic particles, like a particles’ sedimentation, agglomeration or inhomogeneity. Microstructure of applied foams and composites was characterized by SEM and confirmed the manufacturing possibility of a new type of materials. Additionally, some structural defects in composites formed as a consequence of improper technological parameters of infiltration process were presented.

Słowa kluczowe

PL

pianki ceramiczne; węgiel szklisty; kompozyty metalowe

EN

ceramic foams; glassy carbon; metal matrix composites

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 5
• Strony: 220--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Myalski J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

autor

Hekner B.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice

Bibliografia

• [1] Sobczak J., Wojciechowski S.: The current trends in the practical application of metal matrix composites. Composites 2 (2002) 24÷37.
• [2] Lin Ye, Ye Lu, Zhongqing Su, Guang Meng: Functionalized composite structures for new generation airframes. A review. Composites Science and Technology 65 (2005) 1436÷1446.
• [3] Chung D. L.: Composite materials: functional materials for modern technologies. Springer, London (2003).
• [4] Kunze J. M., Bampton C. C.: Challenges to development for aerospace applications. Journal of Metals 4 (2005) 20÷25.
• [5] Sobczak J., Wojciechowski A., Rrudnik D.: Infiltracja ciśnieniowa w wytwarzaniu materiałów kompozytowych. Kompozyty metalowe, Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu Samochodowego, Kraków-Warszawa (2001).
• [6] Naplocha K., Janus A., Kaczmar J. W., Samsonowicz Z.: Technology and mechanical properties of ceramic preforms for composite materials. J. Mater. Proc. Tech. 106 (2000) 119÷122.
• [7] Kotelsky W. V., Fischbach D. B.: Tensile and structural properties of glassy carbon. NASA Technical Report No. 32-842.
• [8] Gubernat A., Stobierski L., Zimowski S., Hydzik P.: Self-lubricating SiC matrix composites. Composites 12 (4) (2012) 219÷227.
• [9] Potoczek M.: Ekologiczny sposób wytwarzania wysokoporowatych kształtek ceramicznych metodą żelowania spienionej zawiesiny ceramicznej. Zgłoszenie patentowe nr P 392528 (2010).
• [10] Potoczek M.: Gelcasting of alumina foams using agarose solutions. Ceram. International 34 (2008) 661÷667.
• [11] Potoczek M.: Kształtowanie mikrostruktury piankowych materiałów korundowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów (2012).
• [12] Potoczek M., Myalski J., Śleziona J., Śliwa R.: Ceramika porowata do infiltracji metalami wytwarzana metodą żelowania spienionej zawiesiny. Inżynieria Materiałowa 6 (172) (2009) 536÷539.
• [13] Posmyk A., Myalski J., Wistuba H.: Properties of aluminium-ceramic composite with glassy carbon as solid lubricant designed for automotive applications. Archives of Metallurgy and Materials (2015) in press.
• [14] Myalski J., Posmyk A.: Precursor influence on structure of metal–ceramic composite designed for aviation machine parts. Composites 1 (2015).
• [15] POIG.01.01.02-00-015/08-00 pt.: Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym.
• [16] Posmyk A., Myalski, J. Wistyba H.: Sposób wytwarzania kompozytu aluminiowo- ceramicznego zawierającego smary stałe. Zgłoszenie patentowe P. 398311 (2012).
• [17] Gaefke C. B., Botelho E. C.: Effect of furfuryl alcohol addition on the cure of furfuryl alcohol resin used in the glassy carbon manufacture. J. Braz. Chem. Soc. 106 (2007) 2274÷2281.
• [18] Bokros J. C.: Deposition, structure and properties of pyrolytic carbon. Chem. Phys. Carbon 5 (1969) 11÷18.
• [19] Goller G., Koty D. P., Tewari S. N., Singh M., Tekin A.: Wear and friction behaviour of metal impregnated microporous carbon composites. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science 27 (1996) 3727÷3738.