Tytuł pozycji:
Mechanical properties of ZrO2-Ti composite system
The paper presents the characteristics of the ZrO2-Ti composite system, formed by the slip casting method. Samples were prepared from slurries with a 45 vol.% solid phase content and 0, 3 and 10 vol.% additions of titanium, respectively. The sintering process was executed in the inert atmosphere of argon at 1450°C with a 2-hour dwell time at the maximum temperature. Density and strength measurements of the green bodies and sintered samples were made. In order to determine the phase structures before and after the sintering process, X-ray analysis was conducted. Vickers hardness and fracture toughness for the sinters were measured. The addition of titanium particles to ZrO2 resulted in a slight decrease in hardness compared to the plain zirconia samples, while the fracture toughness of the composite samples increased. The tensile strength of the green bodies and sinters was at a similar level for the zirconia and composite samples. For the green bodies, the monoclinic ZrO2 phase and tetragonal ZrO2 were revealed. After sintering, only the tetragonal phase of zirconia was detected.
Przedstawiono wybrane właściwości mechaniczne kompozytów z układu ZrO2-Ti wytwarzanych metodą odlewania z mas lejnych (ang. slip casting). W celu wykonania próbek przygotowano masy o zawartości 45% obj. fazy stałej z dodatkiem tytanu w ilości 0, 3 i 10% objętościowych. Badania zagęszczenia oraz wytrzymałości przeprowadzono na próbkach w stanie surowym oraz próbkach po spieczeniu w temperaturze 1450°C w atmosferze obojętnej argonu. W celu określenia budowy fazowej przeprowadzono badanie XRD dla próbek przed i po spieczeniu. Wykonano także pomiary twardości metodą Vickersa. Na ich podstawie wyliczono odporność na kruche pękanie. Dodatek tytanu spowodował nieznaczne obniżenie twardości przy wzroście odporności na kruche pękanie w stosunku do ceramiki cyrkonowej, nie zmienił za to wytrzymałości kształtek w stanie surowym. W próbkach przed spieczeniem zaobserwowano występowanie fazy jednoskośnej ZrO2, która nie pojawia się w próbkach po spieczeniu.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
