durch nanopartikel verstarkter magnesiummatrixverbundstoff

Inhaltsverzeichnis

• $13 Reaktionen Zwischen Verstärkung Und Matrixlegierung
• Artikel In Derselben Ausgabe
• Optisches Glas

Darüber hinaus muss auch die Vermeidung einer möglichen Beschädigung der Fasern während des Beschichtungsprozesses untersucht werden. Die Anwendung der gleichen Beschichtungsbedingungen wie oben auf die Oberfläche der PGFs zeigte jedoch eine andere Morphologie. Die auf der äußeren Schicht der PGFs erzeugte Magnesiumbeschichtung zeigte eine aufgerauhte Oberfläche mit getrennter körniger Morphologie. Es wird vermutet, dass der beobachtete Morphologieunterschied auf die Wirkung des Einfallswinkels des gesputterten Mg vom Target zurückzuführen sein könnte. Aufgrund der gekrümmten Form der Faser und der Drehung der Faser auf der Spindel ändert sich der Einfallswinkel an jedem Punkt auf der Faser mit der Zeit, anders als bei einem flachen Substrat, bei dem der Einfallswinkel konstant wäre. Es hat sich gezeigt, dass der Einfallswinkel eines Substrats auf ein gesputtertes Magnesium-Target die bevorzugte Kristallwachstumsrichtung stark beeinflusst.

Bei Magnesium-Matrix-Verbundwerkstoffen kann eine Art kohärente Grenzfläche der Komponenten entstehen. Eine solche Grenzfläche entsteht, wenn die Verstärkungsphase von der flüssigen Matrix sehr gut benetzt wird und keine Reaktion zwischen den Komponenten stattfindet. Bild 1 zeigt exemplarische Schliffbilder der Mikrostruktur des Verbundwerkstoffes auf der Matrix aus technisch reinem Magnesium mit SiC-Partikeln.

Ein solcher Effekt der Beschichtung (d. h. Keimbildung für die intermetallischen Phasen der Matrix) ist hypothetisch möglich, was in Abbildung 10h schematisch dargestellt ist. Ungeachtet dessen wurde diese Art von Einfluss in den verschiedenen Magnesiumverbundwerkstoffen, die bisher in der vorgestellten Forschung hergestellt wurden, bis heute nicht aufgedeckt. Reaktionen zwischen Komponenten sind meistens schädlich aufgrund des Abbaus der verstärkenden Phase und der Bildung spröder Phasen an der Grenzfläche. Bei Aluminiumverbundwerkstoffen wurden sehr häufig Reaktionen zwischen der Verstärkungsphase und der Matrix beobachtet. Am Beispiel der nachfolgend vorgestellten Magnesium-Komposite lassen sich zwei Arten von Reaktionen unterscheiden.

• Ungeachtet dessen wurde diese Art von Einfluss in den verschiedenen Magnesiumverbundwerkstoffen, die bisher in der vorgestellten Forschung hergestellt wurden, bis heute nicht aufgedeckt.
• Während des Beschichtungsprozesses wurden Magnesiumatome mit mehreren hundert eV auf die Faseroberfläche gesputtert.
• Die erhaltene Zugfestigkeit nahm von MPa auf MPa ab, während der Modul nach 10-minütiger Beschichtung (Mg-Beschichtungsdicke 0,8 μm) von GPa auf GPa abnahm.

Sankaranarayanan S., Jayalakshmi S., Gupta M., Abdelmagid S.H. Einfluss von Micron-Ti- und Nano-Cu-Zusätzen auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von reinem Magnesium. Braszczyńska-Malik K.N. Strukturanalysen von mit SiC-Partikeln verstärkten Verbundwerkstoffen aus Mg-Zn-Zr-Matrixlegierungen. Braszczyńska K.N., Bochenek A. Beitrag der Siliziumpartikel zum Prozess der Strukturbildung von Magnesium-Gussverbundwerkstoffen. Dolata A.J., Dyzia M., Boczkal S. Einfluss der Sr- und Mg-Legierungszusätze auf die Bindung zwischen Matrix und Verstärkungspartikeln in den AlSi7Mg/SiC-Cgr-Hybridverbundwerkstoffen.

3 Reaktionen Zwischen Verstärkung Und Matrixlegierung

Mikroskopische Aufnahmen mit unterschiedlicher Vergrößerung; TEM-Aufnahme der Grenzfläche zwischen Komponenten mit Beugungsmuster der beobachteten Mg2Si-Phase. Die Grenzflächen zwischen den Komponenten in den gegossenen Mg-Ti-Materialien zeigen eine dauerhafte und kohärente Bindung, ohne das Vorhandensein von Mikroporosität, die an den Mg/Ti-Grenzflächen in den durch Pulvermetallurgie hergestellten Verbundwerkstoffen beobachtet wird. Darüber hinaus ist es aufgrund des hexagonalen Gitters beider Metalle möglich, die kristallographischen Orientierungen zwischen ihnen zu korrelieren.

Artikel In Derselben Ausgabe

Bei Metallmatrix-Verbundwerkstoffen ist ein völliges Fehlen einer Reaktion zwischen den Komponenten möglich. Dabei kann entweder der sogenannte mechanische Verbund, der in vielen Metall-Keramik-Verbundwerkstoffen auftritt, oder ein Verbund unterschieden werden, der es erlaubt, kohärente Grenzflächen zwischen der Verstärkungsphase und der Matrix zu schaffen. Eine andere Art der Bindung zwischen Komponenten ist die Bildung neuer Phasen als zusätzlicher Strukturbestandteil, die durch chemische Reaktionen zwischen der verstärkenden Phase und der Matrix entstehen. Intensive Reaktionen zwischen den Komponenten können folglich auch zu Änderungen in der Phasenzusammensetzung des Matrixmaterials selbst führen. Reaktionen zwischen der Verstärkungsphase und der Matrix wurden sehr oft in Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffen beobachtet.

Optisches Glas

Das Vorliegen signifikanter Volumenanteile dieses Eutektikums, hauptsächlich in den interdendritischen Bereichen, ist leicht in Verbundwerkstoffen zu beobachten, die insbesondere auf der Basis von technisch reinem Magnesium hergestellt wurden. Bild 3 zeigt beispielhaft die Mikrostruktur des Gussverbundes auf einer technisch reinen Magnesiummatrix. Metallmatrix-Verbundwerkstoffe wurden viele Jahre lang in einer Vielzahl von Systemen sowohl hinsichtlich unterschiedlicher Metalllegierungsmatrizen als auch verschiedener Arten von Verstärkungsphasen entwickelt. Bei der Auslegung von Verbundwerkstoffen ist die Auswahl der wichtigsten Materialfaktoren von entscheidender Bedeutung, was prägewalzen sowohl die chemische Zusammensetzung der Matrix als auch die chemische Zusammensetzung, Größe und Form der Verstärkungsphase betrifft.