Modifikace kvazikrystalických kompaktů SPS pomocí technologie elektronového paprsku

Abstract

Kvazikrystaly se vyznačují četnostmi rotační symetrie, které se u krystalických látek nevyskytují, v důsledku čehož mají řadu velmi zajímavých materiálových vlastností. V rešeršní části této práce proto byla kvazikrystalickým strukturám věnována zvláštní pozornost. Rešerše dále obsahuje popis technologie elektronového svazku, metody spark plasma sintering a úvod do problematiky opotřebení, Jako výchozí materiál pro experimentální část byl zvolen prášek Titanium Grade 2 a prášek Cristome A5, jenž byl z části tvořen kvazikrystalickou fází. První série vzorků byla slinuta pouze z prášku Cristome A5. Druhá série byla slinuta z práškové směsi, kterou z 80 % tvořil prášek Titanium Grade 2 a z 20 % prášek Cristome A5. Pro kompaktaci vzorků byla zvolena technologie spark plasma sintering. Vzorky byly následně systematicky modifikovány elektronovým svazkem a podrobeny testům pin on disc. Nejlepší odolnost vůči opotřebení byla pozorována u vzorků, jenž byly modifikovány při teplotě 750 °C. U vzorků modifikovaných při teplotě 1150 °C byl detekován zvýšený obsah kvazikrystalické fáze.

The quasicrystals are characterized by unusual rotational symmetries that are not observed in the crystalline materials, which is the cause of their interesting material properties. Because of that a particular attention was paid to quasicrystalline structures in the literature research. The research also contains a description of electron beam technology, spark plasma sintering method and introduction to the problematics of wear. As the default materials for the experimental part were selected Titanium Grade 2 powder and Cristome A5 powder which was partially composed of quasicrystalline phase. The first series of samples was sintered only from powder Cristome A5. The second series was sintered from the mixture of 80 % Titanium Grade 2 powder and 20 % Cristome A5 powder. For the compaction of samples spark plasma sintering technology was selected. Samples were then systematically modified by electron beam and subjected to pin on disc tests. Samples modified at 750 °C had the best wear resistance. Samples modified at 1150 °C contained increased amount of quasicrystalline phase.