W pracy przedstawiono założenia i sposób prowadzenia procesów otrzymywania nanokompozytów metodą infiltracji pod ciśnieniem fazy ciekłej metali i półprzewodników w supertwardą osnowę ceramiczną. Omówiono warunki otrzymywania nanokompozytów na drodze infiltracji fizycznej oraz infiltracji połączonej z wiązaniem chemicznym osnowy ceramicznej z metalami i półprzewodnikami. Przedstawiono nowe, oryginalne techniki badania budowy atomowej, naprężeń generowanych w nanokryształach pod wysokim ciśnieniem oraz rozkładu wielkości ziaren z wykorzystaniem technik dyfrakcyjnych.
EN
A method of obtaining nanocomposites having crystallites with sizes between 10 and 30 nm with the use of zone infiltration of liquid metals and semiconductors in a ceramic matrices of SiC and diamond under pressure is presented. The processes with and without activation of chemical reactivations between the primary nanocrystalline ceramic matrices and secondary phases of metals and semiconductors are described. The effects of pressure and temperature and specific properties of microstructure of ceramic matrixes on the structure and properties of nanocomposites are discussed. Novel experimental and numerical methods based on diffraction techniques and dedicated to examination of (i) atomic structure, (ii) strains and (iii) grain size distribution of nanocrystalline powders are introduced.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nanokompozyty ceramika-metal wytwarzane są metodą wysokociśnieniowej infiltracji strefowej pod ciśnieniem do 8 GPa i w temperaturze do 2000°C. Kluczowe znaczenie dla powodzenia procesu mają morfologia proszku matrycy oraz warunki infiltracji. Nanokrystaliczne proszki diamentu i SiC o różnej ziarnistości infiltrowano metalami Zn i Al. W przypadku proszków z cząstkami o wielkości do kilkunastu nanometrów infiltracja zachodziła tylko wtedy, gdy proszek miał strukturę fraktalną. Uzyskane materiały miały homogeniczną mikrostrukturę z nanoziarnami obu faz. Właściwości kompozytów o danym składzie fazowym zależały od morfologii użytego proszku oraz od warunków procesu. Mikrotwardość kompozytów z osnową diamentową zmieniała się w zakresie od 3 do 30 GPa. Kompozyty z osnową SiC osiągały twardość w zakresie 6-21 GPa.
EN
The high-pressure zone infiltration of the nanocrystallite powders of diamond and SiC was used to obtain nanocomposites. The processes were carried out in toroidal cell under pressure up to 8 GPa at temperature up to 2000°C. We used powders with crystallite size 5-60 nm and particle size from several nanometers to micrometers. We used the infiltration method to obtain nanocomposites with metals Zn, Al. The experiments indicated that the powder morphology was the dominant factor for efficiency of the infiltration process. The powders with particle size smaller than several nanometers were infiltrated only when they possessed a fractal-type structure. The obtained nanocomposites show a homogenous microstructure, both in nano- and micro-dimension ranges. Mechanical properties of the obtained nanocomposites depend both on powder morphology and process conditions. Their microhardness varied in range of 3-30 GPa for diamond matrices and 6-21 GPa for SiC matrices.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.