Kompozyty ceramiczne

• Autorzy: Pampuch R.

Warianty tytułu

EN

Ceramic composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Właściwości jednofazowych materiałów ceramicznych, tj. trwałych termicznie faz nieorganiczno-niemetalicznych, nie spełniają wszystkich wymogów stawianych materiałom i celowe jest sięgnięcie do materiałów o bardziej złożonej budowie. W układach typowych dla ceramiki występują bardzo rzadko roztwory stałe o dostatecznie szerokim zakresie homogeniczności. Ogranicza to możliwość tworzenia tu gamy stopów, które pozwalaj ą na odpowiednie do zastosowań zmodyfikowanie właściwości, jak to ma miejsce w metalach. Charakterystyczna dla większości faz ceramicznych struktura typu przestrzennego polimeru powiązanego siecią silnych pierwszorzędowych wiązań kowalencyjnych i jonowych nie stwarza także możliwości, jakie istnieją w dziedzinie polimerów organicznych, mianowicie: możliwości wbudowywania do struktury całych fragmentów o odmiennej budowie molekularnej i tworzenia kopolimerów.

EN

The paper is a review of ceramic matrix composites (CMC) of various types, considered as a combination of two or more phases in the form of grains, layers, and fibres, which dimensions range from nanometers to micrometers. The author gives a general description of problems in the area of these composites followed by a more detailed discussion concerning the investigation range of his direct interest. The paper presents four types of ceramic composites. The grain composites schematically shown in Figure 2 consist of the brittle ceramic matrix with dispersed grains of the second ceramic phase, also brittle, of dimensions varying from nanometers to micrometers, and are obtained by typical technological process (Fig. 3). CMC reinforced with fibres are described mainly as materials in which both the matrix and the reinforcing fibres are ceramic, e.g. carbon-carbon fibres or silicon carbide-silicon carbide fibres (Fig. 13). Laminates are considered as materials composed of ceramic layers of various properties and thickness (from nanometers to millimeters). Cracking of laminates has been dealt with (Fig. 20) for the case of strong brittle layers (e.g. SiC) separated with the less rigid material (graphite). The last group of the presented materials are composites based on zirconium oxide, among which the standard ones are Al2O3-ZrO2 grain composites.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; kompozyty ceramiczne

EN

composites; ceramic composites

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 3
• Strony: 3--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Pampuch R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Pampuch R., Właściwości kompozytów ziarnistych, Ceramics 2001, 64, Polish Academy of Science - Kraków Division, Papers of the Commission on Ceramic Science.
• [2] Chawla K.K., Ceramic Matrix Composites, Chapman & Hall, London 1998.
• [3] Kovalev S., Ohji T., Yamauchi Y., Sakai M., Thermal residual micro-stress concentration and strength of SiC-alumina nanocomposites, Key Engineering Materials, Switzerland, TransTech Publications 1999, 161-163, 397- 400.
• [4] Pampuch R., Budowa i właściwości materiałów ceramicznych, Wyd. AGH, Kraków 1995.
• [5] Rudnik T., Stobierski L., Lis J., Naprężenia cieplne pierwszego rodzaju w spiekanych tworzywach ceramicznych, Prace Komisji Nauk Ceramicznych O/PAN Kraków, Ceramika 2000, 60, 351-356.
• [6] Yasuda K., Sekiguchi Y., Tatami J., Matsuo Y., Derivation of crack path in particle-dispersed ceramic composites by finite element method, Key Engineering Materials, Switzerland, TransTech Publications 1999, 161-163, 577-580.
• [7] Ohji T., Fracture behaviour of ceramic based nanocomposites, Key Engineering Materials, Switzerland, TransTech Publications 1999, 161-163, 391-396.
• [8] Pampuch R., Stobierski L., Lis J., Niektóre kierunki rozwoju ceramicznych materiałów konstrukcyjnych, Materiały XLVII Konf. Naukowej Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Opole-Krynica 2001, 233-243.
• [9] Kata D., Praca doktorska, Wydział IMiC AGH, Kraków 1997.
• [10] Stobierski L., Thevenot F., SiC-B4C composites obtained by SHS, Trans. Mat. Res. Soc. Japan 1994, 14A, 823-826.
• [11] Davidge R.W., Brook R.J., Cambier F. i in., Fabrication, properties and modelling of engineering ceramics reinforced with nanoparticles of silicon carbide, J. Europ. Ceram. Soc. 1996, 16, 799-802.
• [12] Cook F., Clarke D.F., Fracture strength variability and R-curves, Acta Metall.1986, 34, 555-562.
• [13] Skorokhod V.V., Structural-percolation effects in the theory of generalised conductivity of ceramics and ceramic composites, Prace Kom. Nauk Ceramicznych O/PAN Kraków, Ceramika 1995, 47, 39-46.
• [14] Hirano T., Niihara K., Microstructure and mechanical properties of Si3N4/SiC composites, Mater. Lett. 1995, 22, 249-254.
• [15] Sternicke M., Structural ceramic nanocomposites, J. Europ. Ceram. Soc. 1997, 17, 1061-1097.
• [16] Pampuch R., Stobierski L., Lis J., Use of SHS powders in synthesis of complex ceramic materials, Intern. J. of SHS 2001, 10, 100-115.
• [17] Rożniatowski K., Kata D., dane nieopublikowane.
• [18] Kurzydłowski K.J, Rożniatowski K., Ralph B., Methods for quantifying microstructure of ceramic matrix composites, British Ceram. Trans. 1996, 95, 246-249.
• [19] Naslain R.R., Ceramic matrix processed by CVI: highly tailorable non-brittle ceramics for thermostructural applications, The Art of Ceramics ed. N. Claussen, TechnaMonographs in Materials and Society, Faenza 2001, 13-83.
• [20] Aveston J., Cooper G., Kelly A., Single and multiple fracture, (w:) The Properties of Composites, IPC Science and Technology Press, Guildford 1971, 15-26.
• [21] Pampuch R., Słomka W., Chłopek J., Determination of the Influence of Matrix-Ceramic Fibre Reactions on Strength of Composites, Ceramic. Intern. 1985, 12, 9-13.
• [22] Błażewicz S., Wpływ wstępnego utleniania prekursora poliakrylonitrylowego na właściwości mechaniczne włókien węglowych, praca doktorska, AGH, Kraków 1980.
• [23] Pampuch R., Materiały i procesy zainspirowane przez systemy organiczne, Inżynieria Biomateriałów - Biomaterials Engineering 2000.
• [24] Chłopek J., Kompozyty węgiel-węgiel, Prace Kom. Nauk Ceramicznych O/PAN Kraków, Ceramika 1997, 52, 5-112.
• [25] Pampuch R., Lis J., Stobierski L., Solid Combustion Synthesis of Ti3SiC2, J. Europ. Ceram. Soc. 1989, 5, 412-417.
• [26] Pampuch R., Lis J., Ti3SiC2: a pseudoplastic material, Ceramics Charting the Future ed. P. Vincenzini, Techna, Faenza 1995, 345-360.
• [27] Barsoum M.W., El Raghy T., Synthesis and characterisation of a remarkable ceramic Ti3SiC2, J. Asm. Ceram. Soc. 1996, 79, 1953-1956.
• [28] Jeitschko W., Novotny H., Ti-Si-C Verbindungen, -Mh. Chemie 1967, 98, 329-345.
• [29] Garvie R.C., Hannink R.H.J., Pascoe R.T., Ceramic Steel, Nature 1975, 258, 703-704.
• [30] Claussen N., Ruehle M., Heuer A.H., (wyd.), Advances in Ceramics, 30, Amer. Ceram. Soc. Columbus 1984, 733-740.
• [31] Pietrowski W., Pędzich Z., Haberko K., Wpływ morfologii struktury na mechaniczne I elektryczne właściwości ceramiki specjalnej, Prace Kom. Nauk Ceramicznych O?PAN Kraków, Ceramika 2000, 60, 337-349.