Studium vývoje pórů při slinování pokročilých oxidových keramických materiálů

Abstract

Predložená bakalárska práca má za úlohu experimentálne stanoviť chovanie pórov pri prechode od otvorenej k uzatvorenej pórovitosti v oxidických keramických materiáloch (Al2O3, t-ZrO2, c-ZrO2). Boli použité komerčne vyrábané keramické práškové materiály s rôznou veľkosťou počiatočných častíc od rôznych výrobcov (Al2O3 – AKP30, REYNOLDS, TAIMICRON; ZrO2 + 3 mol.% Y2O3 – TZ3Y, TZ3YSB; ZrO2 + 8 mol.% Y2O3 – TZ8Y, TZ8YSB). Vzorky boli izostaticky lisované tlakmi 100MPa a 300MPa a spekané bez použitia tlaku do relatívnych hustoty 88-96 %. Z výsledkov vyplýva, že na evolúciu pórov má rozhodujúci vplyv typ materiálu a že k uzatvoreniu pórovitosti dochádza u kubického ZrO2 pri relatívnej hustote asi 91-92 %, u tetragonálneho ZrO2 pri relatívnej hustote asi 92-93 % a u Al2O3 pri relatívnej hustote asi 94 %, a to nezávisle na lisovacom tlaku a veľkosti počiatočných častíc keramického prášku.

The goal of this bachelor’s thesis is to experimentally specify behaviour of pores in oxide ceramic materials (Al2O3, t-ZrO2, c-ZrO2), particularly to describe the transition from open to close porosity. Ceramics powders made by different producers and with different initial particle size (Al2O3 – AKP30, REYNOLDS, TAIMICRON; ZrO2 + 3 mol.% Y2O3 – TZ3Y, TZ3YSB; ZrO2 + 8 mol.% Y2O3 – TZ8Y, TZ8YSB) were used. Samples were pressed by cold isostatic pressing CIP at pressures of 100MPa and 300MPa, and pressureless sintered up to relative densities up to 88-96%. The obtained results show, that evolution is mainly affected by material, independently of size of initial particles neither by initial shaping pressure. Elimination of open pores occurs in cubic ZrO2 at 91-92 % of relative density, in tetragonal ZrO2 at 92-93 % of relative density and in Al2O3 at 94 % of relative density.