Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pianki korundowe do infiltracji metalami i polimerami

Potoczek M., Śliwa R. E., Ligoda J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

704--708

PL

Kompozyty metalowo-ceramiczne, a także polimerowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzują się unikalną przestrzenną strukturą wzajemnie przenikających się szkieletów fazy metalowej lub polimerowej i fazy ceramicznej. Najczęstszym sposobem wytwarzania tego typu kompozytów jest infiltracja ciekłego metalu lub polimeru do porowatej kształtki ceramicznej. Do infiltracji ciekłymi metalami lub polimerami zastosowano piankowe kształtki korundowe (α-Al2O3), wytworzone metodą żelowania spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). W procesie infiltracji ciśnieniowej stopu AlMg5 do pianki korundowej uzyskano kompozyt metalowo-ceramiczny (AlMg5/Al2O3) o strukturze infiltrowanej charakteryzujący się pełnym wypełnieniem komórek pianki przez metal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika/metal. Stwierdzono, że kompozyt AlMg5/Al2O3 w porównaniu do stopu AlMg5 może osiągać wyższe wartości naprężeń ściskających. Wytworzono także kompozyty korundowo-polimerowe o osnowie z pianki ceramicznej, stosując jako wypełnienie elastyczny poliuretan oraz żywicę epoksydową. Stwierdzono, że kompozyt żywica epoksydowa/pianka korundowa w porównaniu do pianki korundowej może osiągać wyższe wartości naprężeń ściskających, a kompozyt poliuretan/pianka korundowa większe odkształcenia nie powodujące zniszczeń.

EN

Metal-ceramic composites or polymer-ceramic composites are characterized by a unique spatial structure of interpenetrating phase being metal or polymer and ceramic phase. The most common method for manufacturing such composites is the infiltration of molten metal, or polymer into porous ceramics. In this paper the alumnia foams (α-Al2O3) manufactured by gelcasting of foams method were used as proforms for metal or polymer infiltration. A direct pressure infiltration process was used to infiltrate the alumina foams with an AlMg5 alloy resulting in an interpenetrating microstructure. Due to the open cell structure of the Al2O3 foams, macropores in alumina preform were completely filled by metal. Microstructural characterization of the composites revealed a special topology of skeleton and good integrity of metal/ceramic interface. It was found that AlMg5/Al2O3 composites were characterized high compression strength, better than an AlMg5 alloy. Polymer- ceramics composites were also manufactured in the process of infiltration of a polyurethane or epoxy resin into alumina foams. It was found that epoxy/alumina foams composites were characterized high compression strength, better than the alumina foam as well as the polyurethane/alumina foams composites were characterized by ability to achieve large deformation.

2

Badanie odporności kompozytów metalowo-ceramicznych na kruche pękanie przy użyciu próbek kompaktowych (CT)

Szymczak T., Kowalewski Z. L.

Transport Samochodowy

|

2012

|

z. 3

119--131

PL

W artykule omówiono wybrane zagadnienia z zakresu mechaniki pękania dotyczące wyznaczania współczynnika intensywności naprężenia i jego krytycznej wartości (KIC). Zaprezentowano projekt zminiaturyzowanej próbki kompaktowej (CT) o wymiarach czterokrotnie mniejszych niż jej wersja standardowa. Zamieszczono wyniki z badań odporności na kruche pękanie materiałów kompozytowych wytworzonych na bazie odlewniczego stopu aluminium 44200 z różną zawartością Al2O3. Analiza rezultatów przeprowadzonych testów wykazała brak wpływu udziału Al2O3 i jego postaci, tj. włókien bądź cząstek, na zmianę krytycznej wartości współczynnika intensywności naprężenia.

EN

Selected aspects of fracture mechanics focused on determination of the stress intensity factor and its critical values denoted as KIC are presented in the paper. A design of compact tension (CT) specimen four times smaller than typical one is shown. The results from testing of composites made on the basis of 44200 cast aluminium alloy with different content of Al2O3 are presented. An analysis of experimental data showed a negligible influence of Al2O3 contribution and its form, i.e. fibres and particles, on critical values of the stress intensity factor.

3

Ocena mikrostruktury oraz właściwości wytrzymałościowe kompozytów Al7,9Mg/SiC otrzymywanych metodą Kobo

Woźniak J., Kostecki M., Broniszewski K., Bochniak W., Olszyna A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

646--650

PL

Od wielu lat stopy aluminium są wykorzystywane w przemyśle jako materiał do wytwarzania elementów konstrukcji oraz części maszyn. W niskiej temperaturze (mniejszej niż 180°C) materiały te charakteryzują się stosunkowo wysoką wytrzymałością właściwą. Wzrost temperatury powoduje gwałtowny spadek właściwości wytrzymałościowych, co w znacznym stopniu ogranicza możliwości aplikacyjne stopów aluminium. Obniżenie właściwości wytrzymałościowych w podwyższonej temperaturze sprawiło, że rozpoczęto poszukiwania sposobu modyfikacji właściwości tych materiałów. Jedną z najczęściej wykorzystywanych metod zwiększenia właściwości wytrzymałościowych oraz temperatury eksploatacji jest wytwarzanie kompozytów na osnowie stopów aluminium umacnianych cząstkami ceramicznymi, np. Al2O3, SiC. W pracy wytworzono kompozyty na osnowie stopu Al7,9Mg o różnym udziale objętościowym (0; 2,5; 5; 7,5; 10) cząstek węglika krzemu. Komponenty proszkowe były konsolidowane z pominięciem etapu spiekania przez zastosowanie współbieżnego wyciskania z rewersyjnie rotującą matrycą (metoda KoBo). Fragmenty wyprasek pozostałe po procesie wyciskania „piętki” posłużyły do analizy poszczególnych etapów kształtowania się mikrostruktury kompozytów wytwarzanych zaproponowaną metodą. Wyniki analizy przedstawiono na rysunkach 2 i 4. Obserwacje mikrostruktury przeprowadzono również na gotowych materiałach na przekroju poprzecznym i wzdłużnym do kierunku wyciskania. Przeprowadzono również analizę ilościową aglomeratów cząstek SiC. Średnia średnica równoważna aglomeratów cząstek węglika krzemu wyniósł około 10 μm. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1. Na wytworzonych kompozytach przeprowadzono także badania podstawowych właściwości fizycznych i mechanicznych. Materiały charakteryzowały się dużą gęstością względną bliską 100% oraz twardością wynoszącą ponad 105 HV (wyniki przedstawiono na rysunku 7). Dodatkowo przeprowadzono badania modułu Younga metodą ultradźwiękową dla wszystkich otrzymanych materiałów.

EN

For many years, aluminum alloys were used in industry as a material for the manufacturing of structural elements and machines parts. At low temperature (less than 180°C) that materials are characterized by relatively high specific strength. The increase in temperature causes a rapid decrease in strength properties, which significantly limits the aluminum alloys application. Low mechanical properties at elevated temperature were purpose for searching new solutions for a modification of those materials properties. One of the most widely used method for increasing the strength properties and the service temperature is the production of aluminum alloys matrix composites reinforced with ceramic particles such as Al2O3 or SiC. In the present work Al7,9Mg matrix composites with various volume fraction (0, 2.5, 5, 7.5, 10%) of silicon carbide particles were prepared. Powder components were consolidated without sintering stage by applying the direct extrusion with reversibly rotating die (KoBo method). Fragments of billets remained after extrusion “butt” were used to analyze the various stages of microstructure formation of the composites produced by the proposed method. The results of analysis are shown in Figures 2 and 4. Observations of the microstructure on finished materials in transverse and longitudinal to the extrusion direction sections were also conducted. Additionally a quantitative analysis of SiC particles agglomerates was determined. The average size of silicon carbide agglomerates was about 10 μm, the results shown in Table 1. The basic physical and mechanical properties of produced composites were also executed. The materials were characterized by high relative density close to 100% and hardness higher than 105 HV (results shown in Figure 7). Additionally for all received materials the Young modulus using an Optel ultrasonic refractometer was measured.

4

Próba wytworzenia kompozytu na osnowie Cu[sub]xAl[sub]y zbrojonego cząsteczkami Al2O3 przy pomocy procesu mechanosyntezy

Reguła T., Darłak P., Tchórz A., Lech-Grega M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2010

|

T. 50, z. 1

29-35

PL

W niniejszej publikacji przedstawiono próbę wykorzystania procesu mechanochemicznej syntezy do otrzymywania kompozytów na osnowie związków międzymetalicznych Cu-Al zbrojonych homogenicznie rozmieszczoną ceramiką AI2O3. W tym celu, wykorzystano wysokoenergetyczny młyn kulowy, w którym przeprowadzono reakcję redukcji malachitu Cu2(OH)2CO3, sproszkowanym metalicznym Al[sup]0. Otrzymane w ten sposób materiały poddano badaniom przy pomocy dyfrakcji rentgenowskiej XRD oraz mikroskopii SEM. Wykazano, że możliwe jest otrzymywanie kompozytu opartego na osnowie związku międzymetalicznego Cu9AI4 zbrojonego AI2O3, w skutek szeregu reakcji chemicznych indukowanych bodźcami mechanicznymi.

EN

The study describes the attempts to use a mechanochemical synthesis in the fabrication of composites based on Cu-Al intermetallic compounds reinforced with homogeneously distributed ceramic AI2O3 phase. For this purpose, a high-energy ball mill was used to obtain the reaction of malachite reduction Cu2(OH)2CO3 with powdered aluminium Al[sup]0. The aim was to produce, besides the (AI2O3) ceramic phase, intermetallic CuxAly phases. Thus obtained materials were subjected to examinations by X-ray diffraction technique (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It has been proved that it is possible to fabricate a composite based on the intermetallic Cu9AI4 compound reinforced with AI2O3, as a result of numerous chemical reactions induced by various stimuli of strictly mechanical nature.