Infiltracja próżniowa włókien węglowych magnezem oraz stopem AZ91

• Autorzy: Olszówka-Myalska, A. , Przeliorz, R. , Botor-Probierz, A. , Sikora, M.

Warianty tytułu

EN

Vacuum infiltration of carbon fibres by magnesium and AZ91 alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono próby infiltracji włókien węglowych czystym magnezem i stopem AZ91 w próżni, w temperaturze 650° C. Wykazano, że w obu wariantach występuje samorzutne zwilżanie włókien metalem, ale tworzą się dwa różne typy połączenia. W przypadku czystego metalu jest to połączenie mechaniczne, a w przypadku stopu AZ91 połączenie chemiczne, związane z wytworzeniem Al4C3. Przeprowadzona komplementarna analiza termiczna DSC mieszanin włókien z czystym magnezem i AZ91 wykazała obecność efektów cieplnych, potwierdzających istotną funkcję Al w tworzeniu połączenia.

EN

Carbon fibres (Torayca FT300B) were infiltrated by pure magnesium and AZ91 magnesium alloy in vacuum, at 650 °C during 20 minutes and then cooled under pressure. Cross sections of polished samples prepared with contact of water and cross sections of fractured samples were observed by SEM. Full infiltration of fibres occurred for both matrixes. The main difference between analyzed systems fibre-metal was observed on the SEM images. On the cross section of Cf-Mg sample fibres were closely surrounded with matrix but their pulling-off was observed on the facture. The bonding for this system can be characterizes as a mechanical type. For the Cf-AZ91 system some pores and irregular phases were observed in the interface of the samples polished in water containing conditions. Additionally complete destruction of the sample after a few month long seasoning in the air took place. In the fracture, just after cracking, good bonding between components and fibres fragmentation were observed. The carbide Al4C3 was formed during consolidation, which is hygroscopic and in contact with water the destruction of structure is inevitable. Investigations of thermal effects for both systems fibre-metal were done using the high-temperature SETARAM calorimeter. The influence of Al on the character of cooling and heating curves of carbon fibres-metal mixture was stated.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; włókno węglowe; magnez; powierzchnia rozdziału

EN

composite; carbon fibres; magnesium; interface

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 2
• Strony: 201-205
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., zdj.

Twórcy

autor

Olszówka-Myalska, A.

autor

Przeliorz, R.

autor

Botor-Probierz, A.

autor

Sikora, M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, ul. Krasińskiego 4, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Sobczak N., Singh M., Asthana R., High-temperature wet-tability measurement in metal/ceramic systems - Some methodological issues, Current Opinion in Solid State and Materials Science 2005, 9, 161-166.
• [2] Eustathopoulos N., Progress in understanding and modelling reactive wetting of metals on ceramics, Current Opinion in Solid State and Materials Science 2005, 9, 152-160.
• [3] Russell-Stevens M., Todd R., Papakyriacou M., The effect of thermal cycling on the properties of carbon fibre reinforced magnesium composite, Materials Science and Engineering A 2005, 397, 249-256.
• [4] Chawla K.K., Composite Materials Science and Engineering, Springer-Verlag 1987.
• [5] Olszówka-Myalska A., Struktura połączenia pomiędzy osnową aluminiową i cząstkami wzmacniającymi, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 2004, z. 70,
• [6] Dorner-Reisel I„ Nishida Y., Klemm V., Nestler K., Marx G., Miiller E., Investigation of interfacial interaction between uncoated and coated carbon fibres and the magnesium alloy AZ91, Anal. Bioanal. Chemistry 2002, 374, 635-638.
• [7] Bouix J., Berthet M.P., Bosselet F., Favre R., Peronnet M., Rapaud O., Viala J.C., Vincent C, Vincent H., Physico-chemistry of interfaces in inorganic-matrix composites, Composite Science and Technology 2001, 61, 355-362.