Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Rola dyfuzji kationów w odkształcaniu nadplastycznym ceramik tlenkowych. Cz. 2. Pomiary szybkości odkształcania

100%

Boniecki M.

|

tom T. 36, nr 2

19-33

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów szybkości odkształcania nadplastycznego dla próbek z tetragonalnej ceramiki cyrkonowej (stabilizowanej 3% mol Y2O3) w zakresie temperatur od 1553 - 1773 K oraz dla próbek z ceramiki korundowej i spinelowej w zakresie temperatur 1606 - 1810 K. Do interpretacji wyników pomiarów wykorzystano otrzymane w pracy [1] oraz wzięte z literatury współczynniki dyfuzji kationów i anionów własnych badanych ceramik: dla ZrO2 jonów Zr4+ po granicach ziaren, dla Al203 jonów A13+ i O2- po granicach ziaren oraz dla MgAl2O4 jonów Al3+ w objętości ziaren. Przeprowadzona analiza wykazała, że krzywe teoretyczne wyprowadzone przy założeniu, że o szybkości odkształcania nadplastycznego dla ceramiki cyrkonowej decyduje szybkość emisji i absorpcji wakansów w źródłach i upływach (którymi są dyslokacje granic ziarnowych) dobrze opisują doświadczalną zależność tej szybkości od przyłożonego naprężenia i temperatury. W przypadku ceramiki korundowej krzywe teoretyczne leżały od 1 do 3 rzędów wielkości poniżej punktów doświadczalnych, a z kolei dla ceramiki spinelowej obliczone krzywe przechodziły w pobliżu danych eksperymentalnych.

EN

The strain rate measurements for tetragonal zirconia polycrystal (3 mol% Y2O3 stabilized ), alumina and spinel samples were made in the temperature range 1553 - 1773 K and 1606 - 1810 K accordingly. In order to interpret the obtained results the cation and anion diffusion coefficients taken from [1] and literature were used, namely grain boundary coefficients for Zr4+ ions in ZrO2, Al3+ and O2- in Al2O3 and a lattice coefficient for Al3+ in MgAl2O4. The considerations showed that theoretical curves calculated under the assumptions that superplastic strain rate for zirconia depends on vacancy emission and absorption in sources and sinks, i.e. grain boundary dislocations, described well the experimental relationship between strain rate and stress or temperature. In the case of alumina theoretical values are one to three orders below the experimental data, whereas for spinel calculated values are close to the experimental points.

2

Rola dyfuzji kationów w odkształcaniu nadplastycznym ceramik tlenkowych. Cz. 1. Pomiary współczynników dyfuzji.

100%

Boniecki M.

|

tom T. 36, nr 1

5-26

PL

W pracy wyznaczono współczynniki dyfuzji jonów Hf[sup]4+ w tetragonalnej ceramice ZrO2 stabilizowanej 3% mol Y2O3 w zakresie temperatur od 1556 do 1769 K za pomocą SIMS, a w temperaturach 1628-1783 K za pomocą mikrosondy rentgenowskiej (dyfuzja wzajemna Zr-Hf) w złączu pomiędzy ZrO2 i kompozytem ZrO2-HfO2. Równania Arrheniusa wyznaczone z pomiarów SIMS mają postać odpowiednio: dla dyfuzji objętościowej D[sub]1 = O.50 exp... [wzór] .

EN

The diffusion coefficient of Hf[sup]4+ in 3 mol % Y2O3 stabilized tetragonal zirconia at temperatures from 1556 to 1783 K using SIMS and at temperatures 1628-1783 K using electron microprobe analyzer (EPMA) (Zr-Hf interdiffusion) in the joint between ZrO2 and ZrO2-HfO2 composite. The Arrhenius equations obtained from SIMS measurements are following: D[sub]1 = 0. 50 exp ... [wzór].

3

Ocena odporności na pękanie kompozytu Al2O3-ZrO2 metodą kontrolowanego rozwoju pęknięć

63%

Szutkowska M. , Boniecki M.

|

tom R. 3, nr 8

439-443

PL

Wyznaczono odporność na pękanie K(Ic) oraz parametr charakteryzujący pole naprężeń szczątkowych wokół odcisku po próbie twardości Vickersa, dla kompozytu Al2O3-ZrO2 i porównawczo dla ceramiki tlenkowej Al2O3. Zastosowano metodę wprowadzania kontrolowanych pęknięć wstępnych, wytwarzanych podczas wciskania wgłebnika twardości Vickersa w badany materiał. Wartości K(Ic) porównano z danymi otrzymanymi z badań własnych, metodą konwencjonalną, podczas trójpunktowego statycznego zginania próbek typu SENB w kształcie belek z karbem naciętym mechanicznie. Przeprowadzono obserwacje zachowania się krzywych R podczas kontrolowanego rozwoju pęknięć dla obu prezentowanych metod.

EN

Fracture toughness K(Ic) and dimensionless parameter characterizing the integrated effect of the residual indentation stress field over the half-penny crack for the Al2O3-ZrO2 composite and comparatively for alumina ceramics has been determined. Indentation induced crack growth in bending based on controlled precracks generated by indentation of Vickers hardness indenter into tested material was used. These K(Ic) values with data obtained from own measurements by means of conventional method based on static three-point bending of SENB bends mechanically notched were compared. The relations of K(R) versus crack length c (R curve) for alumina ceramics and alumina-zirconia composite were revealed only for conventional method.

4

Effect of mullite layer thickness and composition on fracture toughness of layered alumina/mullite composites.

51%

Tomaszewski H. , Boniecki M. , Węglarz H.

|

2000

|

tom T. 28, nr 3

5-19

EN

Laminar composites, containing layers of alumina and either mullite or a mixture of mullite and alumina were fabricated using a sequential centrifuging technique of water solutions containing suspended particles. Controlled crack growth experiments with notched beams of composites were done and showed the significant effect of barrier layer thickness and composition on crack propagation path during fracture. Distinct crack deflection in mullite layer thickness was found. In the case of berrier layers made of a mixture, crack deflection was not found independent of layer thickness. The observed changes were correlated with the distribution of residual stresses in layers created during cooling of sintered composites from their fabrication temperature. These residual stresses are a result of thermal expansion and sintering shrinkage mismatch of alumina and mullite.

PL

Warstwowe kompozyty, zbudowane z warstw tlenku glinu i mulitu lub mieszaniny mulitu i tlenku glinu, wytwarzano metodą centryfugowania wodnych zawiesin proszków. Eksperymenty kontrolowanego rozwoju pęknięć wykazały istotny wpływ grubości i składu warstw na charakter drogi pęknięcia. W warstwach mulitowych zaobserwowano istotne odchylanie pęknięcia. Stwierdzono również wyraźną zależność pomiędzy kątem odchylania pęknięcia i grubością warstw mulitowych. W przypadku warstw barierowych zbudowanych z mieszaniny mulitu i tlanku glinu nie zaobserwowano odchylania pęknięcia, bez względu na grubość warstw. Powyższe zmiany powiązano z rozkładem naprężeń wewnętrznych w warstwach, powstających podczas studzenia kompozytów od temperatury spiekania do temperatury otoczenia i będących wynikiem różnicy we własnościach cieplnych tlenku glinu i mulitu. Kolejnym źródłem naprężeń jest różnica w skurczliwośco spieania obu materiałów.

5

Wpływ udziału ziaren SiC na zjawisko krzywych R w spiekach Al203

51%

Tomaszewski H. , Boniecki M. , Węglarz H.

|

1998

|

tom T. 26, nr 3-4

15-27

PL

Przeprowadzono badania kontrolowanego rozwoju pęknięć w układzie trójpunktowego zginania w próbkach z karbem ceramiki korundowej zawierającej od 0 do 30% wag. ziaren SiC. Pęknięcie inicjowano, a następnie propagowano w wyniku powtarzającego się obciążania i odciążenia próbki. Długość pęknięcia mierzono in situ przy użyciu układu optycznego z kamerą. Wartości siły P odpowiedzialne za przyrost długości pęknięcia rejestrowano za pomocą. komputera sterującego maszyną wytrzymałościową. Z wartości długości pęknięcia c i siły P obliczano wartości współczynnika intensywności naprężeń K,. Badania wykazały, iż dodatek SiC silnie obniża efekt krzywych R ceramiki korundowej. Zjawisko to zostało wyjaśnione dzięki analizie stanu naprężeń wewnętrznych w badanej ceramice w oparciu o pomiary piezospektroskopowe. Zaobserwowano wzrost odporności na inicjacje. ze wzrostem udziału SiC .

EN

The fracture behaviour of alumina ceramics containing 0 to 30 wt% SiC particles was investigated during tests of controlled crack growth in three point bending of single-edge-notched samples. The crack was initiated and slowly grown up by permanent loading and removing of the load. Crack length c was measured by in situ observation using a special video camera. Adequate force P responsible for crack length increase was recorded by computer steering the Zwick testing machine. From crack length c and force P the stress intensity factor K was calculated. The tests showed that SiC addition strongly decreases the effect of R-curve in alumina ceramics. This phenomenon was explained by analysis of residual stress state in ceramics on the base of piezospectroscopic measurements. An increase of resistance to crack inflation of the studied ceramics with increase of SiC addition was also found.

6

Własności nadplastyczne kompozytów korundowo-cyrkonowych

51%

Boniecki M. , Librant Z. , Tomaszewski H. , Wesołowski W.

|

tom T. 30, nr 1-2

29-50

PL

Przedmiotem pracy były dwa zestawy kompozytów Al2O3-ZrO2 w zakresie zawartości objętościowej od 10-86% Al2O3 : jeden z ZrO2 stabilizowanym 3mol% Y2O3, a drugi z ZrO2 stabilizowanym 2mol%Y2O3. Badano odkształcenie nadplastyczne kompozytów zakresie naprężeń temperatur 1451-1623 K w układzie ściskania i zginania w zakresie naprężeń od ok. 20-130 MPa. SZybkosci odkształcania analizowano w funkcji zawartości fazy Al2O3 stwierdzając większy, niż to wynika z reguły mieszanin, spadek wartości tej Szybkości. Z doniesień literaturowych wynika, że może być to spowodowane przez znaczne spowolnienie pełzania dyfuzyjnego Coble'a a w ziarnach Al2O3 do których dyfundowały jony Zr4+ oraz Y3+. W ziarnach ZrO2 dominuje pełzanie dyfuzyjne Coble'a modyfikowane przez źródła i upływy defektów punktowych jakimi są dyslokacje granic międzyziarnowych; nie można też wykluczyć ruchu dyslokacji wewnątrzziarnowych szczególnie dla większych naprężeń i wyższyh temperatur. Zjawiska te prowadzą do poślizgu po granicach ziaren powodującego makroskopowe odkształcanie materiału.

EN

Superplastic derfomation of to alumina-zirconia composites batches: the first tetragonal ZrO2 stabilised with 3 mol% Y2O3 and the second with ZrO2 stabilised with 2 mol%Y2)3 (containing alumina volume fraction 10-86%) was studied. The composites were studied as a function of stress (20-130Mpa) and temperature (1451-1623 K) in compressive and bending tests. The strain rate was analysed in function of alumina volume fraction. It appeared that, the bigger than predicted by the rule of mixture strain rate decrease in function of alumina volume fraction is caused by improved creep resistance due to zirconium and yttrium ions doping of alumina grains. In zirconia grains modified interface-controlled Coble creep and simultaneously the intragraular dislocations motions contribute to the accommodation of grain boundary sliding (which is now thougt to be the main mechanism of superpalstic behaviour).

7

Praca pękania ceramiki korundowej i cyrkonowej oraz kompozytów korundowo-cyrkonowych

51%

Boniecki M. , Librant Z. M. , Tomaszewski H. , Rećko W. M.

|

1998

|

tom T. 26, nr 2

55-17

PL

Opracowano metodę pomiaru pracy pękania polecaną szczególnie do materiałów ceramicznych kompozytowych o złożonej mikrostrukturze, dla których parametry materiałowe wyliczane na podstawie liniowo-sprężystej mechaniki pękania nie wystarczają do ich prawidłowego opisu. Zastosowana metoda wymagała precyzyjnej techniki przygotowywania próbek szczególnie w zakresie wprowadzania karbu i bardzo wolnego obciążania belki. Na podstawie prób przeprowadzonych za pomocą maszyny wytrzymałościowej Zwick 1446 wykazano, że w przypadku materiałów o jednorodnej strukturze (w szczególności dla ceramiki korundowej) praca pękania jest zbliżona do powierzchniowej energii pękania liczonej na podstawie odporności na pękanie KIC. Dla materiałów o złożonej mikrostrukturze, a przede wszystkim dla kompozytu warstwowego, gdzie obserwowany profil pękania jest linią łamaną., powierzchniowa energia pękania jest prawie dwukrotnie większa od zmierzonej pracy pękania. Tak wiec praca pękania jest niezbędnym parametrem charakterystyki własności mechanicznych ceramicznych tworzyw kompozytowych.

EN

The work-of-fracture, considered as total energy required to produce a unit a of fracture surface during complete fracture, was determined for several cera-having a composed microstructure. The special procedure of specimen preparations and loading was applied. Single-edge-notched beams were used to obtain of load-displacement curve by means of Zwick 1446 universal testing machine. It was found that for ceramics having homogenous microstructure ( especially pure alumina) values of surface fracture energy (related to critical stress intensity factor) and work-of-fracture are nearly the same. For ceramics having composed microstructure alumina-zirconia disperse and layered composite), surface fracture energy and work-of-fracture are quite different. For layered ceramic composite, where multiple crack arrest may be observed (crack path is rather complicated), surface fracture energy calculaled is nearly twice higher than work-of -fracture measured. These results show that it is not sufficient to evaluate surface fracture energy of ceramics and composites basing on the critical stress intensity factor only. The work-of-fracture containing total energy balance during fracture is a valuable material property and allows also to avoid confusion at critical stress intensity factor measurements.

8

Wprowadzenie w rozwiązywanie konkursowych zadań programistycznych

51%

Boniecki M. , Gniazdowski Z. , Nowakowski T.

Zeszyty Naukowe Warszawskiej Wyższej Szkoły Informatyki

|

2009

|

tom nr 3

9--22

PL

W artykule na kilku przykładach przedstawiono typowe problemy pojawiające się w trakcie rozwiązywania konkursowych zadań algorytmicznych, a także sposoby ich pokonywania.

EN

In this paper, some typical problems that become visible in time of algorithmic competition and methods of their resolution are showed.

9

Application of indentation-strength in bending medhods for KIC evaluation of alumina ceramics

51%

Szutkowska M. , Boniecki M. , Sałbut L.

|

tom Vol. 28, nr 3-4

219-223

EN

The modified indentation-strength methods for determination of the fracture toughness by measurement an indentation induced controlled Vickers crack growth in bending (ICVC) and bending stress of a specimen with Vickers cracks (ISB) were presented. The external stress field a was applied to the indented specimen in the indentation induced controlled Vickers crack growth in bending method (ICVC). Thus the total stress intensity factor KT (known as the effective fracture toughness) is the sum of the residual stress intensity factor KRD and the applied stress intensity factor KA. The fracture toughness KIC and the dimensionless parameter % characterizing the integrated effect of the residual indentation stress field nearby the Vickers indent were determined from the slope and the intercept of the interpolating function respectively. The relationship of in-plane and out of plane displacements and strains near the Vickers indentation and cracks with the K!C was analyzed. The grating interferometry method was used for this purpose.

PL

Zostały przedstawione zmodyfikowane wgłębnikowo-wytrzymałościowe metody wyznaczania odporności na pękanie przy stabilnym wzroście pęknięć Vickersa podczas próby zginania (ICVC) i poprzez pomiar naprężenia zginającego próbki z pęknięciami Vickersa (ISB). Przy stabilnym wzroście pęknięć Vickersa próbka z naniesionymi pęknięciami Vickersa (metoda ICVC) została poddana zewnętrznemu polu naprężeń a. Wówczas całkowity współczynnik intensywności naprężeń KT (znany jako efektywna odporność na pękanie) jest sumą szczątkowego współczynnika intensywności naprężeń KRD i współczynnika intensywności naprężeń KA pochodzącego od przyłożonego naprężenia. Odporność na pękanie wyznaczono z nachylenia prostej a współczynnik charakteryzujący pole naprężeń szczątkowych x w otoczeniu odcisku Vickersa z przecięcia prostej z osią rzędnych. Analizowano zależność przemieszczenia i odkształcenia w płaszczyźnie i poza płaszczyzną w otoczeniu odcisku Vickersa oraz pęknięć. Do tego celu zastosowano metodę interferometrii siatkowej.

10

Selected mechanical properties and microstructure of Al2O3ZrO2nano ceramic composites

38%

Szutkowska M. , Smuk B. , Kalinka A. , Czechowski K. , Bućko M. , Boniecki M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2011

|

tom Vol. 48, nr 1

58--63

EN

Purpose: Basic mechanical properties of the studied tool materials and microstructure of alumina-zirconia ceramic composites with fraction of nanopowders have been presented. Design/methodology/approach: The present study reports selected properties obtained by reinforcing Al2O3 with 15 wt% ZrO2 (partially stabilized with Y2O3-Y5) and, non-stabilized zirconia. Specimens were prepared based on submicro- and nano-scale trade powders. Vickers hardness (HV1), wear resistance and fracture toughness (KIC) at room and elevated temperatures characteristic for tool work were evaluated. Microstructure was observed by means of a scanning electron microscopy (SEM). Preliminary industrial cutting tests in the turning of higher-quality carbon steel C45 grade were carried out. Findings: The addition of nanopowders does not result in a significant improvement in fracture toughness at room temperature. A reduction in fracture toughness of KIC(ET) by approximately 20% is observed at elevated temperature (1073 K) for the specimen only with submicro powders in comparison to that at room temperature. Addition of the powder mixture in submicron and nano scale size reveals the minor reduction of fracture toughness (up to 10%) at elevated temperature. Practical implications: The results show that using of powders in submicron and nano scale size not improve the tool life but influences the fracture toughness et elevated temperatures. Originality/value: The results of the presented investigations allow rational use of existing ceramic tools.

11

Właściwości mechaniczne kompozytu Al2O3-ZrO2-grafen

32%

Boniecki M. , Wesołowski W. , Gołębiewski P. , Kaszyca K. , Woluntarski M. , Piątkowska A. , Romaniec M. , Ciepielewski P. , Krzyżak K.

|

tom T. 69, nr 4

317--321

PL

W pracy zbadano wpływ płatków grafenowych na właściwości mechaniczne kompozytu o zawartości wagowej 20% Al2O3-80% ZrO2 (stab. 3%mol Y2O3). Do wykonania próbek użyto handlowego proszku ceramicznego firmy Tosoh oraz tlenku grafenu (GO) otrzymanego w ITME. Kompozyty otrzymano na bazie wodnych (GO) mieszanin obu składników, które po wysuszeniu spiekano metodą SPS. Wykonano kompozyty o zawartości wagowej od 0% do 1% GO. Spektroskopia Ramana wykazała obecność grafenu w próbkach po spiekaniu. Stwierdzono, że w funkcji zawartości GO odporność na pękanie ma maksimum dla zawartości 0,02% GO (wzrost o 7% w porównaniu do matrycy), wytrzymałość maleje, moduł Younga oraz twardość Vickersa utrzymują się stałe do zawartości 0,2% GO, a następnie maleją.

EN

The effect of graphene flakes on mechanical properties of a composite containing 20 wt.% Al2O3 and 80 wt.% ZrO2 (stabilised with 3 mol.% Y2O3) was studied. A commercial ceramic powder produced by Tosoh (Japan), and graphene oxide (GO) made at the Institute of Electronic Materials Technology (Poland) were used to obtain samples. The composites were obtained basing on aqueous mixtures of both components. After drying, they were sintered by the SPS method. The composites contained from 0% to 1% of GO by weight. Raman spectroscopy revealed the presence of graphene in sintered samples. It has been stated the influence of GO content on mechanical properties of the composites, i.e. fracture toughness had a maximum for 0.02% GO (increased by 7% in comparison to the GO-free matrix), and afterwards strength decreased in the whole GO content range, Young's modulus and Vickers hardness remained constant up to 0.2% GO, and then decreased.

12

Kompozyt Al2O3-ZrO2 wzmocniony płatkami grafenowymi

32%

Boniecki M. , Gołębiewski P. , Wesołowski W. , Woluntarski M. , Zybała R. , Kaszyca K. , Piątkowska A. , Romaniec M. , Ciepielewski P. , Krzyżak K.

|

tom T. 44, nr 1

20--28

PL

W pracy zbadano wpływ płatków grafenowych na właściwości mechaniczne kompozytu o zawartości wagowej 20% Al2O3 - 80% ZrO2 (stab. 3% mol. Y2O3). Do otrzymania próbek użyto handlowy proszek ceramiczny firmy Tosoh, tlenek grafenu (GO) otrzymany w ITME oraz grafen firmy SkySpring Nanomaterials Inc. (GN). Kompozyty otrzymano na bazie wodnych (GO) i alkoholowych (GN) mieszanin obu składników, które po wysuszeniu spiekano w piecu Astro pod jednoosiowym ciśnieniem i metodą SPS. Wykonano kompozyty o zawartości wagowej: 0; 0,1; 0,2; 0,5; 1 i 3% GO oraz 0,1% GN. Spektroskopia Ramana wykazała obecność grafenu. Stwierdzono, że w funkcji zawartości GO oraz GN: odporność na pękanie ma maksimum dla zawartości 0,1% GO i GN, wytrzymałość maleje, moduł Younga oraz twardość Vickersa utrzymują się stałe do zawartości 0,5% GO, a następnie maleją.

EN

This research addresses the effect of graphene flakes on the mechanical properties of the composite containing 20 wt. % Al2O3 and 80 wt. % ZrO2 (stab. 3 mol. % Y2O3). The samples were made from a commercial ceramic powder produced by Tosoh, graphene oxide (GO) from ITME and graphene purchased from Skyspring Nanomaterials Inc. (GN). The obtained composites based on an aqueous (GO) and alcohol (GN) mixtures of both components were first dried and then sintered under an uniaxial pressure in an Astro furnace and in a SPS machine. The composites weight content equaled to: 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1 and 3% of GO and 0.1% GN. Raman spectroscopy revealed the presence of graphene. It was found that as a function of the GO and GN content, the fracture toughness has a maximum for 0.1% GO and GN, the strength decreases, the Young's modulus and Vickers hardness remain constant up to 0.5% GO, and then decrease.

13

Mechanika kruchego pękania ceramiki Y2O3

32%

Boniecki M. , Jach K. , Librant Z. , Wesołowski W. , Węglarz H. , Gizowska M. , Perkowski K. , Witek A. , Witosławska I.

|

2015

|

tom T. 67, nr 1

43--47

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych ceramiki Y2O3 w temperaturze pokojowej oraz w 800 °C. Pomiary wytrzymałości na zginanie σc, odporności na pękanie KIc i rozwoju pęknięć podkrytycznych przeprowadzono w funkcji wielkości ziaren w zakresie 6-44 µm. Wartości KIc określano w teście na zginanie trójpunktowe belek z karbem. Wyznaczono parametry rozkładu Weibulla, jakiemu podlega wytrzymałość badanej ceramiki. Parametry rozwoju pęknięć podkrytycznych ustalono na podstawie testów, w których mierzono wytrzymałość próbek w funkcji szybkości przykładania obciążenia.

EN

The paper presents mechanical properties of Y2O3 ceramics determined at room temperature and at 800 °C. Measurements of bending strength σc, fracture toughness KIc and subcritical crack growth were carried out as a function of particle size in a range of 6-44 µm. KIc values were determined by the three-point bending test of notched beams. The Weibull parameters of strength distribution were determined. Parameters of subcritical crack growth were obtained on the basis of tests in which bending strength of the samples was measured as a function of stress rate.

14

Właściwości mechaniczne w podwyższonej temperaturze ceramiki Y2O3 wzmocnionej płatkami grafenowymi

32%

Boniecki M. , Wesołowski W. , Gołębiewski P. , Zybała R. , Kaszyca K. , Koziński R. , Piątkowska A. , Romaniec M. , Ciepielewski P. , Krzyżak K.

|

tom T. 68, nr 4

324--328

PL

W pracy badano wpływ płatków grafenowych oraz temperatury (w zakresie od 20 °C do 800 °C) na właściwości mechaniczne kompozytu Y2O3-grafen w funkcji zawartości tlenku grafenu (GO) w kompozycie. Do otrzymania próbek użyto handlowego nanometrycznego proszku Y2O3 o czystości 99,99% i płatków tlenku grafenu (GO) otrzymanych w ITME. Kompozyty otrzymano na bazie wodnej mieszaniny obu składników, którą po wysuszeniu spiekano pod jednoosiowym ciśnieniem (metoda HP) i metodą SPS. Wykonano kompozyty o zawartości wagowej GO 1% i 3%. Spektroskopia Ramana potwierdziła obecność zredukowanego tlenku grafenu (RGO) w otrzymanych kompozytach. Stwierdzono, że w funkcji zawartości GO wzrasta wytrzymałość na zginanie σc dla próbek spiekanych metodą HP o ok. 21% i 28% metodą SPS. Z kolei odporność na pękanie KIc malała w funkcji zawartości GO dla próbek spiekanych metodą HP, ale za to rosła dla próbek spiekanych metodą SPS o ok. 78%. W funkcji temperatury σc rosło o 15% (dla 800 °C) w przypadku Y2O3 spiekanego metodą HP i nie zmieniało się dla kompozytów z GO. Z kolei dla próbek spiekanych metodą SPS σc nie zmieniało się dla Y2O3 , wzrosło o ok. 8% dla 1% GO i o 19% dla 3% GO. KIc malało w funkcji temperatury dla Y2O3 spiekanego metodą HP, ale za to rosło dla kompozytów zawierających 1% i 3% GO odpowiednio o 39% i 73%. W przypadku tworzyw spiekanych metodą SPS KIc wzrosło w funkcji temperatury o ok. 88% dla Y2O3, o 20% dla 1% GO i o 26% dla 3% GO. Mechanizm wzmacniania przez płatki GO polegał na skręcaniu płaszczyzny pękania i blokowaniu jego propagacji.

EN

The influence of graphene flakes and temperature (in the range of 20 °C to 800 °C) on mechanical properties of Y2O3-graphene composites was studied. In order to obtain samples the commercial nano-sized Y2O3 powder with a purity of 99.99% and GO flakes obtained in ITME were used. The composites were manufactured basing on an aqueous mixture of both components, which was dried and sintered using HP and SPS methods. The composites contained 1% and 3% by weight of graphite oxide (GO). Raman spectroscopy confirmed the presence of reduced graphene oxide (RGO) in the resulting composites. It was found that as a function of the GO content the bending strength σc increased by approx. 21% and 28% for composites sintered using HP and SPS, respectively. In turn, the KIc fracture toughness decreased as a function of the GO content in the HP sintered samples, but it increased by approx. 78% for the samples sintered using SPS. In case of the HP sintered samples, σc increased by 15% at 800 °C for Y2O3, but did not change for the composites with GO. On the other hand, for the SPS sintered samples, σc did not change for Y2O3, but it increased by approx. 8% and 19% for the composites with 1% and 3% GO additive, respectively. KIC decreased as a function of temperature for the Y2O3 sintered by HP, but it increased by 39% and 73% for the composites with 1% and 3% GO additive, respectively. In case of the SPS sintered ceramics KIC increased at 800 °C by approx. 88% for Y2O3, 20% and 26% for 1% and 3% GO additive. The mechanism of toughening by RGO flakes consisted of twisting the plane of fracture and blocking of crack propagation.