Stress relaxation in ceramic-elastomer composites

The present paper describes the properties of ceramic-polymer composites obtained via infiltration of porous SiC>2 by polynitrile-urea-urethane elastomer. The composites exhibit a high compression strength together with the ability to sustain large deformation. The presence of the elastomeric phase prevents the composite from rapid failure. The elastomer overlaps the ceramic skeleton and prevents the composite de-cohesion. The elasticity of the elastomer is responsible for the large deformation and the relaxation of stress. During the second and third compression tests the stress-strain curves are similar to the compression curve obtained for the elastomer. No significant differences in the microstructures were found in the composites with and without coupling agent. However, the composites with coupling agents have higher mechanical strength and a shorter time of stress relaxation.

---

W pracy badano kompozyty ceramika-elastomer uzyskane metodą infiltracji porowatych kształtek ceramik SiC>2 elastomerem nitrylomocznikowouretanowym. Uzyskane kompozyty wykazują wysoką wytrzymałość na ściskanie i jednocześnie osiągają duże odkształcenia. Badane kompozyty zachowują spójność, na skutek ściskania, nawet wówczas, gdy pod wpływem naprężeń ściskających pęka ceramiczny szkielet. Po przekroczeniu wytrzymałości ceramicznej osnowy naprężenia ściskające przenoszone są przez elastomer ulegający odkształceniom wysokoelastycznym. Elastomer jest odpowiedzialny za relaksację naprężeń w materiale. W kolejnych próbach ściskania zmiany naprężenia w funkcji odkształcenia odpowiadają zmianom uzyskanym dla próbki elastomerowej. Nie zaobserwowano różnic w mikrostrukturach kompozytów uzyskanych bez i z zastosowaniem promotora adhezji w procesie wytwarzania kompozytu. Natomiast stwierdzono, że kompozyty w których zastosowano promotor adhezji uzyskują wyższe wartości wytrzymałości na ściskanie i krótszy czas relaksacji naprężeń.