Microstructure of metal-matrix composites reinforced by ceramic microballoons - Orbulov, Imre Norbert (Materiali in tehnologije, 2012)
Kompoziti s kovinsko osnovo, ojačano s keramičnimi votlimi mikrokroglicami, sobili izdelani kot posebna porozna kovina z nazivom sintaktična pena s kovinsko osnovo (MMSF). V tem članku je opisana raziskava mikrostrukture keramičnih votlih mikrokroglic v povezavi z izdelavo MMSF z infiltracijo pod tlakom. Preiskovane so bile SL150- in SL300-keramične mikrokroglice proizvajalca Envirospheres Ltd (Avstralija). Vsebujejo različne keramične okside, večinoma Al2O3 in SiO2. Kemijska sestava in mikrostruktura mikrokroglic imata velik vpliv na sposobnost njihove infiltracije, zato je z vidika izdelave MMSF pomembno poznati podrobnosti mikrostrukture teh mikrokroglic. Zaradi tega je bila na prerezu stene mikrostrukturnih kroglic posneta razporeditev elementov z energijsko disperzijsko spektroskopijo. Rezultati kažejo, da razporeditev Al2O3 in SiO2 ni enaka: Al2O3-faza je vgrajena v obkrožajoči mulit, medtem ko se SiO2-faza pojavlja v obliki igel. Da bi preiskali morebitne reakcije med osnovo iz različnih aluminijevih zlitinin keramičnimi mikrokroglicami, je bila izvršena linijska energijsko disperzijska rentgenska spektroskopija. Rezultati so pokazali, da zaradi neenakomerne razporeditve z Al2O3 bogati delci v staljenem aluminiju lahko reducirajo s SiO2 bogata področja mikrokroglic, in stene votlih mikrokroglic postanejo poškodovane in degradirane. Kemijske reakcije med mikrokroglicami instenami lahko olajšajo infiltracijo, vendar pa se mehanske lastnosti poslabšajo zaradi poškodovanih sten mikrokroglic.
Keywords: microsphere; mikrokroglice; mikrobaloni; microballoon; energijsko disperzijska rentgenska spektroskopija; energy dispersive X-ray spectroscopy; foam; pena; kompozit; composite