2010. október 5., kedd

Kompozit anyagok mikro-szerkezetének vizsgálata


Pázmán Judit vagyok az Anyagtudományi Intézet doktorjelöltje. Kutatási témám a kompozit anyagok mikro-szerkezetének vizsgálata. Kompozitok alatt olyan összetett anyagokat értünk, melyek a hagyományos anyagtípusok (fémek, kerámiák, polimerek (műanyagok)) legkülönfélébb kombinációiként állíthatók elő, és olyan tulajdonság együttesek valósíthatók meg velük, melyek az egyes anyagtípusok külön-külön történő felhasználásával nem lehetségesek (pl. megfelelő képlékenység és szilárdság együttes jelenléte). A kompozitok egy erősítő fázisból (pl. kerámia részecskék) és egy mátrix anyagból (pl. fém vagy polimer, esetleg kerámia) épülnek fel.

A kutatási területem főleg a fémkompozitokra irányul. A fém mátrixú kompozit anyagokat többféle módon elő lehet állítani, pl. öntészeti technológiákkal és porkohászati úton. Öntészeti technológia a kompóöntés, keveréses öntés és fémolvadék infiltrálás. Porkohászati technológia típusai azonos lépésekből épülnek fel, de a hőmérséklet és az idő függvényében az egyes gyártási folyamatok különböznek. Az egyes lépések a következők: porkeverék (erősítő részecskék + mátrix) elkészítése, a porkeverék sajtolása (hideg (25°C) vagy meleg (300-400°C) sajtolás) és szinterelés (hőkezelés). Ennek a technológiának a nagy előnye, hogy utólagos megmunkálásokat nem igényelnek a darabok, vagyis nem kell forgácsolni, esztergálni, alakjavító műveleteket végezni a gyártás után.

Azonban a porok (fém és kerámia) kémiai és fizikai tulajdonságai eltérőek, így a határfelület (egy fémszemcse és egy kerámia szemcse találkozásánál) nem minden esetben megfelelő, ami a kompozit anyag gyors tönkremenetelét eredményezi. Ennek javítása érdekében a kerámia szemcsék felületét be kell vonni valamilyen fémes anyaggal, mert hiszen a fém a fémet szereti, a fémet a kerámiára pedig rá kell ragasztani valamilyen tapadó-anyaggal. Így megvalósítható egy tökéletes határfelület és az anyag élettartama is növekedhet. De ezzel új fázisokat is beviszünk a kompozitokba, melyek hatással lehetnek a késztermék mechanikai tulajdonságaira is (pl. kémiai nikkelezést végzünk a kerámia szemcséken, akkor a képződött kémiai nikkel réteg és a fém mátrix vegyületfázisokat hoz létre a szinterelés során), ezek meghatározása és a kompozit mechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatásának vizsgálata a feladatom.

Írta: Pázmán Judit

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése