Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kompozyty ceramiczne jako pełne wykorzystanie zalet ceramiki

Prochoń M., Biernacka A., Witczak M.

Eliksir

|

2017

|

nr 1

15--16

2

Tunable ceramic-polymer composites for electronic applications

Pietrzak E., Pawlikowska E., Godziszewski K., Yashchyshyn Y., Szafran M.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 1

54--57

EN

The ceramic-polymer composites presented in the paper have unusual properties. These materials can operate in a wide range of electromagnetic spectrum and consequently they can be potentially used in imaging techniques, chemical characterization, security systems, quality control and very high data rate communication systems. Microwave applications are widely understood as antennas and radiocommunication devices. Materials used to produce equipment operating at high frequencies, even subterahertz, must be subjected to restrictive verification. The most commonly used materials in radio technology are ferroelectrics. They are characterized by a high value of dielectric permeability. A typical example of ferroelectric material used and widely known is barium strontium titanate (abbr. BST), which is applied in microwave technology. Barium strontium titanate was prepared using solid-state synthesis process. The materials used in the fabrication were ceramic powders: BaCO3, SrCO3 and TiO2. Thanks to the combination of an elastic polymer and ceramic powder with ferroelectric properties, it is possible to use such a material in devices operating at a very high frequency. The commercial materials used in the research allow one to produce composites by the tape casting method and obtain antennas. Ferroelectric ceramic-polymer tapes based on doped and undoped ceramic powder with different BST stoichiometrics have been prepared. The tunability of samples prepared of pure and doped Ba0.65Sr0.35TiO3, Ba0.58Sr0.42TiO3 and Ba0.51Sr0.49TiO3 was measured. The relationship between the stoichiometry, or doped and undoped powder has been also found. It was observed that a higher ratio of Ba to Sr caused an increase in tunability values. Moreover, the addition of Ni2O3 to ceramic powder positively effected the tunability parameter.

PL

Kompozyty ceramiczno-polimerowe przedstawione w niniejszej pracy charakteryzują się niezwykłymi właściwościami. Materiały te posiadają zdolność pracy w szerokim spektrum elektromagnetycznym, dzięki czemu mogą być wykorzystywane w obrazowaniu materiałów, analizie chemicznej, systemach ochrony, kontroli jakości oraz w telekomunikacji intersatelitarnej. Zastosowania mikrofalowe są szeroko rozumianymi antenami oraz urządzeniami radiokomunikacyjnymi. Materiały wykorzystywane do otrzymywania urządzeń pracujących w wysokich częstotliwościach sub-THz są poddawane restrykcyjnej weryfikacji. Najbardziej powszechnymi materiałami używanymi w technologii radiowej są ferroelektryki. Charakteryzują się one bardzo wysoką wartością przenikalności dielektrycznej. Typowym przykładem materiału ferroelektrycznego jest powszechnie znany tytanian barowo-strontowy (BST). Proszek stosowany do badań syntezowany był w fazie stałej z następujących substratów: BaCO3, SrCO3 i TiO2. Charakterystyczne właściwości BST powodują, że stał się on kluczowym komponentem ceramicznej masy lejnej, która umożliwia, za pomocą metody tape casting, otrzymanie cienkich i elastycznych folii kompozytowych. Ferroelektryczne ceramiczno-polimerowe folie bazowały na czystych oraz domieszkowanych proszkach BST o różnym stosunku baru do strontu. Pomiary przestrajalności przeprowadzono dla proszków Ba0.65Sr0.35TiO3 i Ba0.58Sr0.42TiO3 z dodatkiem Ni2O3 oraz bez dodatku. Zaobserwowano zależność stechiometrii proszków oraz domieszki tlenku niklu na przestrajalność kształtek. Im większa zawartość Ba do Sr, tym wyższe wartości przestrajalności. Z badań wynika również, że pozytywny wpływ na przestrajanie ma dodatek 5% mol Ni2O3.

3

Mikrostrukturalne uwarunkowania wybranych właściwości mechanicznych kompozytów o osnowie ceramicznej

Konopka K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

2005

|

z. 18

3-92

PL

Praca dotyczy wybranych uwarunkowań mikrostrukturalnych wpływających na odporność na pękanie i inne właściwości mechaniczne kompozytów om osnowie ceramicznej. Badania prowadzono na dwóch rodzajach kompozytów o osnowie ceramicznej z fazą metaliczną i polimerem. W sposób eksperymentalny opisano takie właściwości kompozytów, jak: moduł Younga, twardość, odporność na pękanie, odporność na zginanie, odporność na zużycie ścierne oraz wytrzymałość na ściskanie. Analizie poddano wpływ metalu oraz polimeru na propagację pęknięć i możliwość zwiększenia odporności na pękanie kompozytów z udziałem tych faz. Zebrane i omówione w pracy wyniki badań kompozytów o osnowie ceramicznej wykazują wpływ mikrostrukturalnych uwarunkowań na wybrane właściwości mechaniczne tych materiałów. Wykazano wpływ czynników geometrycznych, tj. rozmiaru i rozmieszczenia fazy w osnowie ceramicznej, a także obecności faz przejściowych na granicach międzyfazowych na propagacje pęknięcia i wzrost odporności na pękanie, wykazano też zmianę innych właściwości (twardość, odporność na zyżycie ścierne). Istotnym zagadnieniem podjętym w pracy były zaproponowane rozwiązania technologiczne projektowania kompozytów o osnowie ceramicznej. do takich należy sposób poprawienia zwilżalności ceramiki przez metal, a w szczególności porowatego tworzywa ceramicznego infiltrowanego ciekłym metalem, a także wytwarzanie kompozytów z proszków ceramicznych wcześniej poddanych metalizacji. W przypadku kompozytów ceramika-elastomer przedmiotem badań było ich zachowanie pod obciążeniem ściskającym. Badane kompozyty wykazuja wysoką wytrzymałość na ściskanie przy jednoczesnym osiąganiu dużych, odwracalnych odkształceń. OPrzedstawione w pracy wyniki pozwalają na nakreślenie dalszych kierunków badań. Do takich zaliczono otrzymywanie i analizę właściwości kompozytów z ciągłością fazy metalicznej oraz polimerowej.

EN

The study is concerned with certain selected microstructural factors that affect resistance to brittle fracture and other mechanical properties of ceramic-matrix composities. Two kinds of ceramic-matrix composites were examined: composites containing a metallic phase and composites with a polymer. Experimental examinations included the determination of the Young modulus, hardness, resistance to brittle fracture, bending strength, resistance to frictional wear and compressive strength. analysis was concentrated on the effect of the metal or the polymer, contained in the composites, upon the propagation of cracks and on the possibility of improving the fracture toughness of the composites. The results obtained indicate that microstructural factors have an influence upon certain mechanical properties of ceramic-matrix composites. It has been shown that geometrical features, such as the size and distribution of the additional phase wthin the ceramic matrix and also the presence of transition phases at the inter-phase boundaries affect crack propagation, increase fracture toughness and also improve certain other properties (hardness and frictional wear resistance). The results of the study permit proposing certain technological solutions helpful in design the ceramic-matrix composites. these proposals include a method for improving the wettability of the ceramic material by metal, in particular in the case of porous ceramics infiltrated by a liquid metal, and a method of fabrication of composites using ceramic powders that were subjected to metallization prior to the process. Experiments with ceramic-elastomer composites included of the behavior of the composite under a compresive load. the composites showed a high compressive strength combined with the capability to achieve large recoverable strain. The results presented in this study permit the indication of the lines of further investigations, e.g. the development of technology of composites with a continuous metallic or polymeric phase and an analysis of their properties.