Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: kompozyt ceramika-polimer

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wpływ spiekania izostatycznego na wybrane właściwości mikrostrukturalne i mechaniczne ceramiki Al2O3 i SiC

Oziębło A., Chabera P., Perkowski P., Osuchowski M., Witosławska I., Boczkowska A., Witek A.

Materiały Ceramiczne

2013

T. 65, nr 2

204--208

Praca zawiera wybrane wyniki badań materiałowych powstałych w trakcie realizacji projektu rozwojowego, którego celem było zbadanie zdolności ochronnych przed ostrzałem panelu ochronnego składającego się z kompozytu ceramiczno-polimerowego oraz litej ceramiki. W celu poprawy właściwości mechanicznych elementy ceramiczne, lite wykonano techniką spiekania w warunkach prasowania izostatycznego (HIP), przygotowując je do wytworzenia kompozytów ceramiczno-polimerowych metodą infiltracji porowatej ceramiki elastomerem. W celu oceny przydatności elementów ceramicznych do procesu infiltracji wykonano badania kąta zwilżania powierzchni ceramicznych spieków. Ponadto autorzy dokonali próby oceny wpływu procesu spiekania na właściwości wytrzymałościowe oraz mikrostrukturę próbek tlenku glinu oraz węglika krzemu. Praca zawiera wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie, próby zginania trójpunktowego, pomiarów gęstości pozornej. W przypadku węglika dokonano ilościowej analizy fazowej (XRD) oraz określono wielkość krystalitów poszczególnych faz. Badania wykazały, że proces prasowania izostatycznego na gorąco prowadzony na próbkach spieczonych uprzednio swobodnie powoduje wzrost gęstości materiału. Przekłada się to na wzrost wytrzymałości tych materiałów w porównaniu z próbkami spiekanymi swobodnie. Spiekanie z udziałem ciśnienia nie powoduje wtórnego rozrostu krystalitów. W przypadku próbek z tlenku glinu, proces prasowania izostatycznego na gorąco poprawia zwilżalność oraz zapewnia wyższą wartość energii powierzchniowej. Tego efektu nie obserwujemy w przypadku próbek z węglika krzemu.

In this paper selected results of materials investigations obtained during the realization of a R&D project are described. The aim of the project was to examine protective properties of ballistic armour which consisted of ceramic-polymer composite and bulk ceramics. The hot isostatic pressing technique (HIP) was used to improve mechanical properties of bulk ceramics assigned to produce ceramic-polymer composites by infiltration of porous cellular ceramics with elastomer. The studies of wetting angle were carried out to determine suitability of cellular ceramics for infiltration by polymer. Moreover, the influence of hipping on mechanical properties and microstructure of alumina and silicon carbide was examined. In this paper, the results of tree point bending test, compression test and apparent density measurements are presented. In case of silicon carbide a quantitative phase analysis (XRD) was carried out. Average values of the crystallite size were also determined for each detected phase. The investigations showed that hot isostatic pressing increased materials density. It led As a consequence of this, an improvement in mechanical properties of hipped materials when compared to the pressureless sintered samples has been detected. The sintering under the isostatic pressure did not cause the growth of crystallites. There was observed that applying of the HIP process resulted in improving the wetting and increased the surface energy in case of alumina samples. Such an effect was not observed in case of silicon carbide sample.

Kompozyty ceramika-polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego z gradientem porowatości

Szafran M., Rokicki G., Bobryk E., Lamenta A.

Kompozyty

2004

R. 4, nr 11

231-236

Przedstawiono wstępne wyniki badań nad otrzymywaniem kompozytów ceramika-polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego z gradientem porowatości. Ceramiczne tworzywo porowate z gradientem porowatości wytworzono metodą laminowania i spiekania folii ceramicznych. Folie otrzymano metodą "tape casting". Proszkiem ceramicznym stosowanym w badaniach był Al2O3 o średniej wielkości ziaren 0,5 [mikro]m i powierzchni właściwej 8,28 m2/g (BET). Folie ceramiczne otrzymywano w układzie wodnym i niewodnym. W układzie wodnym spoiwem był poli(alkohol winylowy) plastyfikowany gliceryną, natomiast w układzie bezwodnym poliwinylowy butyral) plastyfikowany ftalanem n-butylu. Substancją porotwórczą stosowaną w badaniach była mikroceluloza o wielkości cząstek w zakresie 25-75 [mikro]m. W celu uzyskania ceramicznego tworzywa porowatego surowe folie ceramiczne układano w sposób przedstawiony na rysunku 1 i laminowano w temperaturze 110°C. Po procesie laminowania przeprowadzono proces spiekania kształtek w temperaturze 1550°C/1 h, uzyskując próbki o właściwościach przedstawionych w tabeli 1. Do tak przygotowanych ceramicznych kształtek porowatych wprowadzono makromonomery dimetaakrylowe, które syntezowano z dilaktydu i węglanu trimetylenu w sposób przedstawiony na rysunku 2. Założono, że stosunek części węglanowej do laktydowej będzie wynosił jak 1:1, 1:3 i 3:1. Makromonomery wprowadzono w pory, stosując podciśnienie, i przeprowadzono polimeryzację w porach ceramicznego tworzywa porowatego. Stopień zapełnienia porów wynosił od 60 do 81%. Obrazy przełamów osnowy ceramicznej i kompozytu ceramika-polimer przedstawiono na rysunku 5. Badania wytrzymałościowe otrzymanych kompozytów wykazały, że zależność naprężenia od odkształcenia dla kształtek kompozytowych ma inny charakter w porównaniu do kształtek bez polimeru w porach, przy jednoczesnym wzroście wytrzymałości od 10 do 20% (rys. 6 i tab. 3). Przedstawione badania wykazały, że metodą laminowania i spiekania folii ceramicznych można otrzymać ceramiczne tworzywo porowate z gradientem porowatości, którego pory można wypełnić biodegradowalnym polimerem o kontrolowanym stopniu biodegradacji.

In the paper preliminary studies on the preparation of ceramics-polymer composites based on porous ceramic material with porosity gradient are presented. The porous ceramic material was obtained applying lamination and sintering of ceramic tapes. The tapes were prepared using tape-casting method. Al2O3 of average grain size 0.5 [micro]m and specific surface measured by the BET method equal to 8.28 m2/g was used as a ceramic powder. Ceramic tapes were prepared using water or organic solvent as a dispersing medium. In the water system poly(vinyl alcohol) plasticized with glycerin was used as a polymeric binder, whereas in nonaqueous system poly(vinyl butyral) plasticized with dibutyl phtalate was used. Microcellulose of particles size 25+7S um was applied as a porophore. To obtain porous ceramic material green ceramic tapes of different composition were laminated at 110°C (Fig. 1), and sintered at 1550°C for 1 h. The properties of the ceramic samples are presented in Table 1. To obtain ceramics-polymer composite dimethacrylic macromonomers were introduced into pores of the obtained ceramic samples. Macromonomers were synthesized by copolymerization of dilactide and trimethylene carbonate (1:1; 1:3; 3:1) and then reacted with methacryloyl chloride according to the scheme in Figure 2. Macromonomers were introduced into porous samples under reduced pressure and polymerized at room temperature using radical initiator. The degree of pores filling was in the range 60-80%. The pictures of the ceramics-polymer fractures are presented in Figure 5. The mechanical properties investigations of the composites indicated that the strain-stress behaviour is different from this for samples without polymer in pores. Mechanical strength of composite samples was 10 to 20% higher in comparison with that of unmodified ones (Fig. 6 and Tab. 3). The new method of obtaining ceramic material with gradient porosity that can be easily transform into ceramics-polymer composites was developed.