Szczególnym rodzajem kompozytów ceramika-metal są materiały gradientowe (z ang. FGM – functionally gradient materials). Materiały te charakteryzują się ciągłą zmianą właściwości fizyczno-chemicznych wzdłuż wybranego kierunku. Chociaż kompozyty z gradientem stężenia cząstek drugiej fazy są już powszechnie wprowadzone do różnych aplikacji, nadal wiedza opisująca zależności pomiędzy ich budową oraz właściwościami nie jest wystarczająca. Dlatego też materiały te są nadal przedmiotem badań.
Charakterystycznym przypadkiem zastosowań konstrukcyjnych kompozytów ceramika-metal są między innymi łopatki turbiny, które są zmuszone jednocześnie przenosić duże naprężenia wywołane ruchem obrotowym z dużą prędkością kątową oraz muszą być odporne na duży cykliczny strumień ciepła. Innym zastosowaniem mogą być rury do transportu toksycznego medium, które powinny charakteryzować się wysoką odpornością korozyjną i twardością wewnątrz, natomiast zewnętrzna część powinna posiadać wysoką odporność na pękanie.
| PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA | ||
| mgr inż. Justyna Zygmuntowicz |
||
 Absolwentka dwóch kierunków Politechniki Warszawskiej (Inżynierii Chemicznej i Procesowej oraz Inżynierii Materiałowej). Obecnie doktorantka na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. W swojej rozprawie doktorskiej bada możliwości wytwarzania nowych kompozytów ceramika-metal z gradientem stężenia fazy metalicznej. |
||
| STRESZCZENIE: |
|
Zapotrzebowanie na nowe materiały kompozytowe nieustanie się zwiększa. Rosną również oczekiwania odnośnie jakości nowych kompozytów oraz metod ich wytwarzania. Aktualnie kierunki rozwoju w zakresie wytwarzania materiałów kompozytowych koncentrują się na poprawie właściwości oraz opracowaniu nowych metod pozwalających wytwarzać kompozyty gradientowe. Głównym problemem stawianym przed inżynierami podczas projektowania kompozytów gradientowych jest kontrolowanie rozmieszczenia cząstek wzdłuż wybranego kierunku. Jedną z metod pozwalających uzyskać kompozyt gradientowy z układu ceramika-metal jest odlewanie odśrodkowe mas lejnych (ang. centrifugal slip casting). Metoda ta łączy w sobie klasyczne odlewanie z gęstwy z działaniem siły odśrodkowej. Pozwala na wytworzenie gotowego wyrobu w kształcie tulei. Wytworzone kompozyty charakteryzują się gradientową budową. Prace prowadzone były dla układu Al2O3-Ni. Na ich przekroju można dostrzec trzy strefy różniące się rozmieszczeniem cząstek niklu. |
| SUMMARY Formation the gradient composite from the ceramic-metal system by centrifugal slip casting |
| Demands for new composite materials are continuously increasing, as well as quality requirements for the new composites and methods of their preparation. Currently, directions of development in the production of composite materials focus on improving the properties and inventing of new methods to produce graded composites. The main problem for the engineers designing functionally gradient composites, is to control distribution of the particles along the gradient direction. One of the method to obtain FGM ceramicmetal composite is the centrifugal slip casting. This method combines the classical slip casting with the centrifugal force. It allows the production of finished products in the shape of a hollow cylinder. This investigation was carried out for the Al2O3-Ni system. The resulting composites are characterized by microstructure with the gradient concentration of nickel particles, which has a three-zone microstructure. |
| Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne |
Newsletter