Aluminium matrix composites fabricated by pressure infiltration process

The paper presents the method of manufacturing of modern aluminium matrix composites reinforced by ceramic particles. Material for experiments was made using the pressure infiltration of the ceramic preforms with the liquid aluminium alloy. Ceramic preforms were manufactured by the method of sintering of ceramic powder with the addition of pores forming agent in the form of carbon fibres Sigrafil CIO M250 UNS of Company SGL Carbon Group. The EN AC - AlSil2 alloy features the matrix material, whereas the A1203 Condea CL 2500 powder was used as the reinforcement. The ceramic preforms were coated with the Ni-P alloy to improve the wettability of AI2O3 particles. Metallographic examinations were made on the light microscope and on the scanning electron microscope (SEM) of the preforms structure and of the structures of the obtained composite materials. The obtained results indicate to the possibility of obtaining new materials with all advantageous properties of the particular composite constituents by infiltration of the ceramics with the liquid aluminium alloy.

---

W pracy została przedstawiona metoda wytwarzania nowoczesny materiałów kompozytowych a osnowie aluminiowej wzmacnianych cząstkami ceramicznymi. Materiał do badań wytworzono na drodze infiltracji ciśnieniowej porowatych preform ceramicznych ciekłym stopem aluminium. Ceramiczne preformy wytworzono metodą spiekania proszku ceramicznego z dodatkiem kształtującym strukturę porów w postaci włókien węglowych Sigrafil CIO M250 UNS o charakterystykach zestawionych w tabeli 3. Odlewniczy stop aluminium EN AC -AlSil2, którego skład chemiczny przedstawiono w tabeli 1 stanowił osnowę, natomiast jako wzmocnienia użyto proszku A1203 Condea CL 2500. Własności użytego proszku ceramicznego zestawiono w tabeli 2. Preformy ceramiczne zostały pokryte stopem Ni-P w celu poprawy zwilżalności cząstek AI2O3. Pokrycie wewnętrznych powierzchni porowatych szkieletów spiekanych umożliwiło urządzenie służące do przepompowywania przez nie odczynników użytych w procesie nanoszenia powłok przedstawione na rys. 1. Wykonano badania metalograficzne w mikroskopie świetlnym i elektronowym mikroskopie skaningowym celem zbadania struktury preform ceramicznych (rys. 2) i otrzymanych na ich bazie materiałów kompozytowych ( rys. 3 i 4). Otrzymane wyniki wskazują na możliwość uzyskania metodą infiltracji ceramiki ciekłym stopem aluminium nowych materiałowo własnościach łączących pozytywne cechy składników kompozytu.