Roncsolásos mintakészítés korszerű  kerámiák és kompozitok szerkezetvizsgálatához Pfeifer Judit és Arató Péter MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet H-1121 Budapest, Konkoly-Thege út 29-33 Postai cím: H-1525 Budapest, Pf. 49 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban Bevezetés A „korszerű” kerámiák melyik csoportjáról lesz szó? C/C-SiC Si3N4 kötésű SiC- kerámiák Si3N4 és Si3N4 alapú kompozitok MWNT, (CVD többfalú szén nanocső) Miért „roncsolásos”? Mert amúgy is törött, pl. törőpálca Mert gyártási selejt Kiegészítő kémiai eljárások pl. SEM, vagy XRD mintakészítéshez! 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

C/C-SiC űrkutatási alapanyag, járműipari fék alapanyag A szénszálak alkotta vázrendszer C-prekurzor a szénszálak között Pirolízis Cf/C szerkezet kialakulása Impregnálás folyékony szilíciummal, Si+C= SiC reakció megkezdődik Si+C= SiC reakció Si és C marad a SiC-ban 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

C/C-SiC A technológia kérdései Mennyi? Hol? Morfológia? Si+C= SiC reakció Si és C marad a SiC-ban 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

C/C-SiC eltávolítás: H2F2+HNO3 kezelés eltávolítás: O2 égetés visszamarad: váz (skeleton) 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2D szövött C/C-SiC kompozit visszamaradt SiC váza 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét 100 m

Hajlítási próba rövid C szállal erősített C/C-SiC A váz törik, a kompozit lágyul Hajlítási próba rövid C szállal erősített C/C-SiC kompozit - és skeleton próbatesten 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Si3N4 kötésű SiC-kerámiák, NBSC tűzálló égetési segédeszközök (kiln furniture) I. Reaktív szinterelés tömbben SiC (por)+ Si (por)+ N2 (gáz) Si3N4 SiC SiC nitrid kötőfázis SiC 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Si3N4 kötésű SiC- kerámiák, NBSC oxid réteg II. Stabilizáló oxidáció felületen nitrid kötőfázis Si3N4 és SiC + O2  SiO2 SiC kipattogzott lapka Felülnézet 1 mm 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Si3N4 kötésű SiC- kerámiák, NBSC oxid réteg SiC SiC krisztobalit kristálykák nitrid kötőfázis Oldalnézet H2F2 maratás után SiC 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban NBSC Felülnézet H2F2 maratás után krisztobalit kristálykák amorf oxid réteg A krisztobalit lassabban oldódik mint az amorf oxid 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Si3N4 és Si3N4 alapú C-adalékolt kompozitok Előállítási paraméterek 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Polírozott adalékolatlan Si3N4 (672) 40 % H2F2/120 min gyémánt SiOx polírszemcsék 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Polírozott Si3N4 (672) 40 % H2F2 / 22 h FIB Focused Ion Beam rásegítés -Si3N4 maradt, kötőfázis kioldódott 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Polírozott Si3N4 /3% CNT(8971) 40 % H2F2 / 22 h Több, nagyobb pórus C szálak maratlan töretfelületen 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban Összefoglalás Vizsgálatok természetes töretfelületeken és polírozott mintákon. Módszerek: égetés, hidrogénfluorid, salétromsav, savkeverékek, FIB C/C-SiC RBSN Si3N4 Si3N4 / CNT Levonható következtetések: összetétel, szinterelés, végbement reakciók hatása pórusszerkezet, a repedések eredete 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét

Köszönetnyilvánítás C/C-SiC RBSN Si3N4 Si3N4 / CNT SEM Bárczy Pál professzor és az általa vezetett JÁKFÉK program résztvevői, elsősorban Lenkey Mária, Tátrai Eszter, Sebe Levente RBSN Bonomi Zoltán, Zsíros Gyöngyi (IMERYS Hungary) Si3N4 Si3N4 / CNT Balázsi Csaba, Wéber Ferenc (MTA MFA) Horváth Enikő, Tóth Attila, Vértesy Zofia SEM Anyagi támogatás MTA OTKA No. K63609 és T049131. 4.AGY Anyagvizsgálat a gyakorlatban 2008. Június 4-5. Kecskemét