Właściwości sprężyste anizotropowych materiałów kompozytowych Al2O3 – hBN.

W pracy przedstawiono rezultaty badań materiałów kompozytowych o osnowie tlenku glinu z udziałem od 0–30% obj. heksagonalnego azotku boru, otrzymanych metodą prasowania na gorąco. Dla oceny wpływu obecności fazy hBN w anizotropowych kompozytach na ich właściwości sprężyste zastosowano ultradźwiękową metodę wyznaczania stałych sprężystości Cij i stałych materiałowych: moduły Younga, moduły ścinania i liczby Poissona. Wyznaczone tą metodą stałe materiałowe porównano z odpowiednimi wartościami wyznaczonymi metodą ultradźwiękową przy traktowaniu tych kompozytów jako materiały izotropowe. Badania wykazały istotny wpływ obecności fazy hBN na anizotropię właściwości sprężystych materiałów kompozytowych; najwyższą, dochodzącą do 50% anizotropią modułu Younga charakteryzują się materiały kompozytowe o 30-procentowej zawartości hBN w Al2O3.

---

The paper presents the results of a study on composite materials with aluminium oxide matrix containing from 0% to 30% hexagonal boron nitride. Composite materials were obtained by hot pressing. To assess the effect of hBN phase on the elastic properties of composites a new method of determining the elastic constants and material constants e.g.: Young's module, shear module and Poisson's coefficients was developed. The method consisted of measurements of ultrasonic wave propagation velocity in composite materials, that were treated as anisotropic materials. The material constants obtained by using this method were compared with values achieved from the ultrasonic measurement of the composites treated as isotropic materials. Studies have shown a significant effect of the presence of hBN phase on anisotropy of the composite materials’ elastic properties. The highest anisotropy of Young’s modulus, up to 50% was observed in the case of composite materials containing of 30% hBN.