14
Politechnika Łódzka Wydział Mechaniczny Instytut Inżynierii Materiałowej LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH Ćwiczenie nr 10 Temat: Spieki i ceramika, kompozyty Łódź 2010

Spieki i ceramika, kompozyty

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Spieki i ceramika, kompozyty

Politechnika Łódzka

Wydział Mechaniczny

Instytut Inżynierii Materiałowej

LABORATORIUM

NAUKI O MATERIAŁACH

Ćwiczenie nr 10

Temat: Spieki i ceramika, kompozyty

Łódź 2010

Page 2: Spieki i ceramika, kompozyty

1. Wstęp teoretyczny

1.1. Materiały spiekane

Stosowane dotychczas w technice materiały wytwarzane są drogą stapiania

składników, a metody ich otrzymywania wywodzą się ze stanu płynnego. Wiadomo jednak,

że nie wszystkie składniki wykazuję wzajemną rozpuszczalność w fazie ciekłej lub z uwagi

na wysokie temperatury topienia doprowadzenie ich do startu płynnego byłoby technicznie

bardzo trudne.

Metoda wytwarzania materiałów technicznych, w których nie przechodzi się przez stan

płynny nazywana jest metalurgią proszków. Zaletami tej technologii są:

ekonomiczność produkcji masowej,

praktycznie bezodpadowość produkcji,

możliwość bardzo szerokiego modyfikowania wyrobów,

możliwość tworzenia materiałów kompozytowych.

Materiałami wyjściowymi w metalurgii proszków są proszki metali, metaloidów lub

ich związków, które podlegają następującym operacjom:

przygotowanie proszków,

zagęszczanie (np. prasowanie matrycowe),

spiekanie,

kalibrowanie.

Proszki metali wytwarza się jedną z następujących metod:

a) rozpylania ciekłego metalu sprężonym powietrzem (RZ),

b) rozpylania wirującą tarczą z łopatkami (BPG),

c) rozpylania strumieniem wody,

d) elektrolityczną,

e) rozdrabniania mechanicznego "Hametag",

f) karbonylkową.

Tak przygotowane proszki miesza się z substancjami nadającymi od powiędnie cechy

podczas prasowania, które przeprowadza się na prasach 10 ÷ 3000 t umieszczając materiał

w matrycach. Spiekanie polega na wyżarzaniu sprasowanych części w atmosferze ochronnej

z udziałem lub bez fazy ciekłej. Podczas spiekania zachodzą procesy dyfuzyjne oraz procesy

płynięcia wiskozyjnego prowadzące do ujednolicenia materiału. Tak wykonane spieki

Page 3: Spieki i ceramika, kompozyty

wykańcza się mechanicznie - stosując przetłaczanie wykańczające lub obróbkę skrawaniem.

Spieki można poddawać również w zależności od ich przeznaczenia nasycaniu

niemetalami (siarka, żywica epoksydowe, fenolowe, teflon), obróbce galwanicznej lub

obróbce dyfuzyjnej, chromowaniu, nawalaniu, aluminiowaniu.

Spieki możemy podzielić na:

a) spieki węglików na narzędzia do obróbki mechanicznej,

b) spieki metali trudnotopliwych,

c) spieki porowate na łożyska porowata lub uszczelnienia,

d) spieki magnetyczne i na styki w elektrotechnice,

e) cermetale jako konstrukcyjny materiał żaroodporny lub cierny,

f) na wyroby zastosowania masowego.

Najbardziej typowe materiały narzędziowe z grupy tworzyw spiekanych stanowią węgliki

spiekane.

Węgliki spiekane - materiały nie podlegające obróbce cieplnej, ani plastycznej

Charakteryzuję się wysoką twardością w wysokich temperaturach, odpornością na ścieranie

i znaczne kruchością.

Głównym składnikiem węglików spiekanych jest WC. Gatunki zawierające WC+Co

służą do obróbki żeliwa, metali nieżelaznych, mas plastycznych, materiałów ceramicznych,

węgla i szkła.

Do obróbki stali stosuje się gatunki węglików zawierające TiC, co ok. 20-krotnie

zmniejsza skłonność do zgrzewania się z materiałem obrobionym.

Dodatek TaC powoduje zmniejszenie skłonności do erozji, a ponadto powoduje

wzrost twardości w wysokich temperaturach i wytrzymałości na zginanie.

Węgliki spiekane wykorzystywane są do produkcji:

- nakładek narzędzi w obróbce wiórowej (w postaci wymiennych płytek),

- ostrzy świdrów i narządzi górniczych,

- narzędzi do obróbki plastycznej.

Page 4: Spieki i ceramika, kompozyty

1.2. Tworzywa ceramiczne

Ceramika jest to nieorganiczny materiał o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach

atomów. W chwili obecnej określenie ceramika obejmuje: ceramikę klasyczną (opartą na

glino-krzemach), bardzo czyste i silnie zagęszczona jednoskładnikowe układy tlenków,

węglików, azotków i cermetale.

Struktury krystaliczne ceramik są liczne i różnorodne. Zmieniają się one od zakresu

sześciennej struktury MgO poprzez warstwową strukturę miki do wstęgowej struktury azbestu

amfibolowego. Struktury te wykazują niską symetrię, co może powodować zjawisko

piezoelektryczności, powstawania ładunków statycznych przy odkształceniach sprężystych

(np. kwarc).

Własności mechaniczne materiałów ceramicznych charakteryzuje brak plastyczności,

duża twardość, sztywność i dobra wytrzymałość na ściskanie. Wytrzymałość na rozciąganie

jest mała na skutek oddziaływania mikropęknięć.

1.2.1 Ceramika klasyczna

Klasyczne odmiany ceramiki produkowane są z trzech składników: gliny, krzemionki,

skalenia. Glina składa się głównie ze złożonych połączeń Al2O3, SiO2, i H2O i dzięki niej

jest możliwa obróbka plastyczna przed wypaleniem. Krzemionka jest krystaliczną odmianą

SiO2, zwaną także kwarcem. Jest to tani składnik ogniotrwały. Skaleń potasowy zawiera

K2O, Al2O3 i SiO2. Jest to składnik niskotopliwy, który podczas wypalania tworzy szkło

i wiąże krystalicznie składniki ogniotrwała

1.2.2 Ceramika nowoczesna

Termin ten ograniczony jest tutaj do opisania prostych związków, takich jak: tlenki, węgliki

i azotki, które są obecnie wytwarzane w czystym stanie krystalicznym o bardzo małej lub

zerowej porowatości. W przeciwieństwie od ceramiki tradycyjnej nowa ceramika wymaga

bardzo ścisłej kontroli jakości, w celu uzyskania ściśle określanego produktu. Proces

wytwarzania tej ceramiki polega typowo na spiekaniu lub prasowaniu na gorąco suchych

proszków. Przykładami nowej ceramiki są: tlenek berylu i tlenek uranu, stosowane

Page 5: Spieki i ceramika, kompozyty

w reaktorach atomowych, węglik boru najtwardszy ze znanych materiałów, stosowany na

lekkie płyty pancerne i na łożyska gazowe; węglik krzemu, stosowany od dawna na elementy

grzejne, materiały ogniotrwałe i ścierne, azotek krzemu, stosowany na doświadczalne łopatki

turbin gazowych i łożyska; tytanian baru, charakteryzujący się stałą dielektryczny powyżej

1000, albo jego modyfikacje, które mają stałe dielektryczne dochodzące do 10000

1.3 Materiały kompozytowe

Wymagania stawiane materiałom przez nowoczesną, stale rozwijającą się technikę, nie mogą

być już w wielu przypadkach zaspokajane przez istniejące tradycyjne materiały

konstrukcyjne, nawet po zastosowaniu do nich wielu zabiegów ulepszających, podnoszących

ich własności mechaniczne. Ostatnie lata przyniosły więc rozwój nowej grupy materiałów,

zwanych materiałami kompozytowymi, które powszechnie uważa się za materiały

przyszłości, tzn. takie, które są w stanie sprostać wysokim wymaganiom techniki.

Podstawową zaletą materiałów złożonych jest fakt, że są one lżejsze, sztywniejsze i bardziej

wytrzymałe od jakichkolwiek produkowanych uprzednio. Możliwość łączenia ze sobą

materiałów o bardzo zróżnicowanych charakterystykach mechanicznych i różnorodnych

formach geometrycznych stwarza olbrzymie możliwości w dziedzinie projektowania

i tworzenia, nowych materiałów o ciekawych, określonych z góry własnościach.

Określenie i podział materiałów kompozytowych

W szerokim pojęciu praktycznym większość materiałów współczesnych stanowi

kompozycje, ponieważ materiały w czystej postaci znajdują zastosowanie stosunkowo bardzo

rzadko.

Przyjmuje się pod określeniem kompozyty rozumieć tylko te materiały, które spełniają

następujące warunki:

1. kompozycja materiałowa została stworzona sztucznie,

2. kompozycja musi składać się co najmniej dwóch chemicznie różnych materiałów

o określonej granicy rozdziału,

3. komponenty charakteryzują kompozycję swoimi udziałami objętościowymi,

4. kompozycja charakteryzuje się takimi własnościami, jakich nie posiadają

komponenty osobno.

Ta ostatnia cecha kompozycji jest szczególnie interesująca z punktu widzenia

Page 6: Spieki i ceramika, kompozyty

inżynierii materiałowej, ponieważ stwarza możliwość projektowania materiałów

konstrukcyjnych o określonych własnościach mechanicznych na drodze odpowiedniego

doboru komponentów;

Materiały kompozytowe spełniające wymienione cztery warunki można podzielić na

trzy podstawowe grupy:

1. umacniane dyspersyjnie,

2. umacniane cząstkami,

3. umacniane włóknami ciągłymi lub nieciągłymi (dyskretnymi).

Podział ten znajduje odbicie w mikrostrukturze materiałów wzmacnianych lub ogólnie

mówiąc - kompozytowych. Materiały umacniane dyspersyjnie posiadają osnowę z prostego

ok.15%. Jeżeli rozmiary cząstek umacniających przewyższają 1,0 m, a ich koncentracja

przewyższa w przybliżeniu 25% udziału objętościowego, to tego rodzaju umocnienie zalicza

się już na ogół do umocnienia cząsteczkami. Wielkość fazy zbrojącej w materiałach

zbrojonych włóknami, wyrażona w procentowym udziale objętościowym, waha się

w granicach od kilku procent do ok. 70% i więcej, a średnice włókna. zmieniają się od

mikrometra, do dziesiątek i setek mikrometrów. Osobliwość mikrostruktury tych materiałów

polega na tym:, że jeden z wymiarów fazy zbrojącej jest bardzo duży. Efektywność

umocnienia materiału wyrazić można tzw. współczynnikiem umocnienia – KU, który

określany jest stosunkiem naprężenia na granic plastyczności materiału kompozytowego do

naprężenia na granicy plastyczności osnowy:

Zależność pomiędzy współczynnikiem umocnienia i wielkościami cząstek

wzmacniających, względnie stosunkiem długości włókna do jego średnicy, obrazują wykresy

przedstawione na rysunku. 1. Wykresy te opracowano na podstawie danych zarówno

eksperymentalnych, jak również, obliczeń teoretycznych zakładając, że materiał obciążany

był równolegle do kierunku włókien zbrojących.

Page 7: Spieki i ceramika, kompozyty

Jak widać z rysunku. 1. dla materiałów umocnionych cząstkami o wymiarach zmieniających

się w granicach od ok. 10-3

do 1µm, współczynnik umocnienia KU zmienia się w granicach

30 3. Wraz ze wzrostem średnicy cząstek wartość współczynnika umocnienia KU

nieprzerwanie maleje, zbliżając się do dolnego przedziału pomiędzy KU = 1 i KU = 3.

Dla m wielkość współczynnika KU pozostaje praktycznie nie

zmieniona. Przy zbrojeniu włóknami wielkość współczynnika KU znacznie wzrasta. Ilustruje

to prawa część rysunku 1. Jak widać z przytoczonych wykresów wielkość współczynnika

umocnienia zależy od stosunku długości włókna ( l/dw), średniej wytrzymałości włókna W

oraz udziału objętościowego włókien zbrojących VW.

1.3.1 Materiały kompozytowe wzmacniane dyspersyjnie

W materiałach tych zasadnicze obciążenie przenosi osnowa. Cząsteczki dyspersyjne

przeciwstawiają się ruchowi dyslokacji, powodując w efekcie pewne umocnienie materiału.

Przyjmuje się zatem że stopień wzmocnienia osnowy jest proporcjonalny do zdolności

przeciwstawiania się cząsteczek ruchowi dyslokacji.

Rysunek 1. Wpływ ilości i wielkości komponentów zbrojących na

współczynnik umocnienia Ku w temperaturze otoczenia (2)

Page 8: Spieki i ceramika, kompozyty

Do podstawowych parametrów, od których zależy efektywność umocnienia należą:

λ średnia droga swobodna w osnowie miedzy cząstkami,

Dp - odległość miedzy cząstkami.

Wielkości te są związane ze średnicą cząsteczek – dp i wielkością ich udziału

objętościowego Vp odpowiednimi zależnościami.

Dyslokacje poruszając się w aktywnych płaszczyznach poślizgu mogą

Przemieszczać się między cząstkami. Do tego konieczne jest jednak przyłożenie

odpowiedniego naprężenia niezbędnego do ugięcia dyslokacji w pętlę półkolista.

Przejście dyslokacji pomiędzy cząstkami wywołuje powstanie wokół nich

zamkniętych pętli, które zmniejszają odległość miedzy cząsteczkami – Dp. Dlatego przejście

następnej dyslokacji miedzy cząsteczkami wymaga już przyłożenia większego naprężenia.

Wyjaśnia to problem wzmocnienia materiałów umacnianych dyspersyjnie. Główny efekt

dyspersyjnego wzmocnienia polega jednak nie tyle na podniesieniu wytrzymałości

kompozycji w porównaniu z wytrzymałością jej metalowej osnowy w temperaturze

pokojowej, ile na obniżeniu skłonności materiału osnowy do pełzania oraz podwyższeniu jej

wytrzymałości na pełzanie w szerokim przedziale temperatur, nawet do 80% temperatury

topnienia osnowy.

1.3.2 Kompozyty wzmacniane cząstkami

W materiałach wzmacnianych, cząsteczkami osnowa, odgrywa rolę pośrednią

w porównaniu z dwoma pozostałymi typami kompozycji w materiałach wzmacnianych

dyspersyjnie, jak wiadomo, osnowa jest składnikiem podstawowym, przenoszącym całe

obciążenie. W kompozytach zbrojonych włóknami zadanie osnowy sprowadza się do

przekazania obciążenia, włóknom. Natomiast w kompozytach wzmacnianych cząstkami

obciążenie przenoszone jest zarówno przez osnowę, jak i przez cząsteczki. Charakter

mikrostruktury również jest pośredni, w porównaniu z pozostałymi dwoma grupami: udział

objętościowy cząstek wzmacniających przewyższa 25%, a średnice cząstek i średnia droga

swobodna w osnowie przekraczają 1µm.

Page 9: Spieki i ceramika, kompozyty

Badania kompozycji umacnianych cząsteczkami, w obszarach poza granicą

sprężystości, można podzielić na dwie grupy:

1. badania dla kompozycji, w których cząsteczki wzmacniające

osiągają swoją granicę plastyczności przed zniszczeniem materiału

2. badania, dla kompozycji, w których cząsteczki wzmacniające nie

odkształcają się plastycznie przed zniszczeniem kompozytu.

1.3.3 Materiały kompozytowe wzmacniane włóknami

Obciążenie (Pk) w kompozycie zbrojonym włóknami rozkłada się zarówno na włókno

(Pw), jak i na osnowę (Po). Siłę obciążającą materiał kompozytowy można więc wyrazić jako

sumę dwóch składowych:

Zależność powyższą można przedstawić przez naprężenie i udział objętościowy V,

wówczas:

Zakładając, że pod wpływem przyłożonego obciążenia osnowa i włókno odkształcają

się jednakowo, stosunek obciążenia przypadającego na włókna, do obciążenia przypadającego

na osnowę można wyrazić następująco:

Jak wynika z podanej zależności, dla otrzymania wyższych naprężeń w włóknie

zbrojącym, tzn. dla lepszego, efektywnego wykorzystania włókna, konieczne jest, aby jego

moduł sprężystości możliwie znacznie przewyższał moduł sprężystości osnowy; Gdy włókno

zbrojące posiada niski, w stosunku do osnowy, moduł sprężystości oraz znaczne

odkształcenie względne, wówczas jego możliwości umacniania nie będą mogły być w pełni

wykorzystane. Ilustruje to najlepiej rysunek 2, na którym przedstawiono wykresy rozciągania

dla włókna szklanego i żywicy, oraz analogiczne wykresy dla włókna poliamidowe; i żywicy.

Jak widać z rysunku, włókna szklane mogą przejąć większa część obciążenia rozciągającego,

zanim żywica osiągnie swą pełną wytrzymałość na rozciąganie, po osiągnięciu całkowitego

Page 10: Spieki i ceramika, kompozyty

wydłużenia względnego. Na rysunku. 2 b, sytuacja jest odwrotna. Żywica osiąga swoją

granicę wytrzymałości i całkowite wydłużenie względne w momencie, gdy włókna

poliamidowe są dopiero w niewielkim stopniu obciążone w stosunku do swoich pełnych

możliwości. Dla zapewnienia przejęcia przez włókna możliwie największej części obciążenia

wymagany jest, oprócz wymienionych uprzednio cech, odpowiednio duży udział

objętościowy włókien w kompozycie.

W literaturze określa się często maksymalny udział cylindryczny; włókien zbrojących

na 80 ÷ 90%. Jednakże prowadzone badania dla kompozycji polimer-włókno szklane

wykazały, że optymalny udział objętościowy włókien dla tych kompozycji waha się

w granicach 50 ÷ 60%. Z badań tych wynika, że wzrost wytrzymałości kompozycji rośnie

w miarę wzrostu udziału objętościowego włókien zbrojących tak długo, dopóki nie osiągnie

się pewnej zawartości optymalnej, różnej dla poszczególnych typów kompozycji.

Po osiągnięciu tej wartości następuje spadek wytrzymałości kompozycji, pomimo

podwyższania procentowej zawartości włókien. Tłumaczyć to można w ten sposób, że po

przekroczeniu optymalnego udziału objętościowego zbrojenia, zwilżenie, a następnie

złączenie włókien z osnową pogarsza się obniżając tym samym wytrzymałość materiału

finalnego, a także wzrastają negatywne skutki konieczności ścisłego współdziałania ze sobą

materiałów o mocno zróżnicowanych własnościach fizykomechanicznych.

Rysunek 2. Porównanie doraźnej wytrzymałości i wydłużenia granicznego

dla: a)włókna szklanego i żywicy, b) włókna poliamidowego i żywicy.(3)

Page 11: Spieki i ceramika, kompozyty

Przy kompozycjach wzmacnianych włóknami rozróżniamy w procesie odkształcania

następujące cztery etapy:

1. włókna i osnowa odkształcają się sprężyście,

2. włókna odkształcają się sprężyście, a osnowa zaczyna odkształcać się

plastycznie,

3. zarówno włókna, jak i osnowa odkształcają się plastycznie,

4. włókna zrywają się, co powoduje zniszczenie kompozycji.

Włókna nieciągłe, w przeciwieństwie do włókien ciągłych, mogą być tylko częściowo

nosicielami naprężeń wynikających z granicy wytrzymałości włókna. Naprężenia na końcach

włókien o ograniczonej długości są bowiem mniejsze od maksymalnych naprężeń w włóknie

ciągłym. Maksymalne naprężenie średnie osiągają włókna jedynie wtedy, gdy ich długość

przekroczy pewna długość krytyczną lkr.

1.3.4 Materiały stosowane do zbrojenia kompozytów - zbrojenie komponentami

metalicznymi.

Do ważnych i szeroko stosowanych komponentów zbrojących zalicza się włókna

i druty metalowe. Są one produkowane z różnych metali, jak np. ze stali, tytanu i jego stopów,

niklu, wolframu, molibdenu itp. przy zastosowaniu różnych metod i technologii. Mogą to być

metody mechaniczne, elektrochemiczne formowanie ze stopu, osadzanie z formy gazowej.

W wyniku tak różnych zabiegów technologicznych otrzymywane włókna i druty różnią się

często dość znacznie od materiału wyjściowego. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem,

na bardzo cienkie druty i włókna, nastąpił gwałtowny rozwój nie mechanicznych metod

otrzymywania, dających włókna i druty metaliczne o średnicach rzędu kilku lub

kilkudziesięciu mikrometrów. Zmniejszenie średnicy włókna podwyższa efektywność jego

wykorzysta oraz rozszerza zakres zastosowali. Ze zwiększeniem giętkości włókna

wynikającym ze zmniejszenia średnicy, rodzi się możliwość stosowania elementów

zbrojących w różnych formach tekstylnych (siatki, tkanin nawoje itp.).

Page 12: Spieki i ceramika, kompozyty

Do czynników mających wpływ na wytrzymałość włókna metalicznego związanych

z technologia ich wykonania zaliczyć można:

1. Równomierność przekroju poprzecznego,

2. Stan powierzchni,

3. Wielkość ziarna,

4. Tekstura,

5. Zahartowanie,

6. Skutki szybkiego chłodzenia.

Szerokie zastosowanie jako komponenty zbrojące w materiałach kompozytowych

znalazły wysokowytrzymałe monokryształy o dużym stosunku długości do średnicy, zwane

wąsami. Kryształy te otrzymywać można z bardzo różnych materiałów, stosując przy tym

również różne technologie. Ogólnie można wyodrębnić trzy rodzaje technologii: krystalizacja

z fazy ciekłej, krystalizacja z fazy gazowej oraz na drodze dyfuzji fazy stałej. Poszczególne

mechanizmy na ogół współdziałają ze sobą wspomagając i uzupełniając się wzajemnie.

Do najbardziej znanych metod wzrostu "wąsów" zalicza się kontrolowane utlenianie

metali względnie odbudowywanie ich tlenków. Jako umocnienie materiałów kompozytowych

najczęściej stosuje się nitkowe monokryształy tlenków aluminium.

1.3.5 Technologie stosowane przy otrzymywaniu materiałów kompozytowych

Stosowane obecnie metody wykonywania materiałów kompozytowych można

podzielić na dwie grupy: 1. Metody pośrednie, 2. Metody bezpośrednie. Do pierwszej z nich

zaliczamy takie technologie, jak: zalewanie, nasycanie, wytłaczanie, walcowanie itp.,

natomiast druga grupa obejmuje metody pozwalające na uzyskanie odpowiednich struktur

włóknistych poprzez krystalizację kierunkową. Metody pierwszej grupy noszą również często

nazwę metod wielooperacyjnych, ponieważ uzyskanie materiału kompozytowego w jego

końcowej postaci wymaga wielu operacji przygotowawczych. Wymaga ją one na ogół

pokonywania licznych trudności związanych zarówno z otrzymywaniem odpowiednich

komponentów zbrojących w postaci włókien lub wiskersów, jak również właściwym

przygotowaniem ich powierzchni, wprowadzeniem do osnowy, przy zachowaniu właściwego

kierunku zbrojenia i dobrego, ciągłego połączenia z osnowa. Należy zwrócić uwagę na fakt,

że uszkodzenie włókien, zarówno mechaniczne, jak i chemiczne, w procesie formowanie

Page 13: Spieki i ceramika, kompozyty

kompozycji, w znacznym stopniu obniża własności mechaniczne materiału kompozytowego.

Dla uniknięcia uszkodzeń chemicznych stosuje się wiec często specjalne pokrycia ochronne

na włókna, co jeszcze bardziej komplikuje proces otrzymywania materiału kompozytowego.

Przy zastosowaniu metod bezpośrednich odpadają studia przygotowywania włókien

i wprowadzania ich do osnowy oraz problemy zgodności chemicznej osnowy i zbrojenia,

a także wytrzymałości połączeń międzyfazowych. Mankamentem metod tej grupy jest

natomiast ograniczona możliwość zmian zarówno w zestawach faz i ich udziałów

objętościowych w kompozycji, jak również w liczbie odpowiednich zestawów z wymaganymi

układami fazowymi stopów.

Wybór odpowiedniej technologii uzależniony jest od: przeznaczenia produktu, rodzaju

stosowanych kompozytów, założonych własności fizykochemicznych materiału

kompozytowego. Prawidłowo wybrana i zastosowana technologia umożliwia otrzymywanie

potrzebnego kształtu, wyrobu, wprowadzenie do osnowy znanej liczby włókien zbrojących

bez ich uszkodzenia oraz zabezpiecza dobre połączenie na granicy włókno-osnowa, bez

występowania miedzy nimi niekorzystnych oddziaływań chemicznych. Materiały

kompozytowe można otrzymywać albo w formie gotowych już elementów, albo też w formie

półfabrykatów (blachy, rury, profile), z których następnie wykonuje się określone wyroby.

2 Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z materiałami ceramicznymi, spiekanymi,

kompozytowymi, ich zastosowaniem oraz metodami wytwarzania.

3 Zadania do wykonania

Dokonać obserwacji mikroskopowych wskazanych przez prowadzącego próbek

Wykonać rysunki obserwowanych struktur

Określić rodzaj obróbki stosowanej w odniesieniu do konkretnej próbki

(tylko prasowana i spiekana po obróbce cieplnej).

4 Wyposażenie stanowiska

Zestaw próbek

Mikroskop metalograficzny

Page 14: Spieki i ceramika, kompozyty

5 Sprawozdanie

Cel ćwiczenia

Wstęp teoretyczny

Rysunki obserwowanych struktur wraz z opisem według schematu:

o Materiał

o Stan materiału

o Powiększenie

o Trawienie

Uwagi i wnioski

6 Literatura

1. Materiały wykładowe „Nauka o materiałach I i II”,

2. L. A. Dobrzański: „Materiały inżynierskie”, WNT, Warszawa, 2006,

3. J. Nowacki: „Spiekane metale i spieki z osnową metaliczną”, WNT, Warszawa 2005

UWAGA:

Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia student zobowiązany jest

zapoznać się z przepisami BHP