Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 60, Issue: 4, 2008
  • pp: 258-261

download: article (PL)

SELECTED CERAMIC COMPOSITES WITH CONTINOUS PHASES – THE STRESS STATE ANALYSIS

Abstract (EN)

The paper presents results of model calculations of the stress state for composites without precisely defined matrix. Calculations were performed by the FEM method. Two types of materials were investigated. The composite containing corundum (Al2O3) phase and yttria stabilized zirconia (ZrO2) phase in 1:1  volume ratio. The second material was a tricompound composite containing corrundum, zirconia and tungsten carbide, additionally. The volume ratio of constituent phases was 1:1:1. The starting model has been modified during sintering experiments according to the real image of polycrystalline sintered bodies microstructure. The principal stress state in composites was calculated.

Additionally, during the investigations the detail investigation of interphase boundaries was done. It was necessary to verify the main assumption for model calculations. The investigations shoved that all used phases create compact and coherent boundaries, practically without any transition area.

Keywords (EN): Composites, residual stress, interface, mechanical properties

Wybrane kompozyty ceramiczne o fazach ciągłych – analiza stanu naprężeń

PĘDZICH Z., GRABOWSKI G., MAZIARZ W.

Abstract (PL)

Praca prezentuje wyniki obliczeń modelowych, wykonanych metodą elementów skończonych (MES) stanu naprężeń głównych w materiałach kompozytowych, w których nie można wyróżnić osnowy. Badano dwa rodzaje materiałów: kompozyt zawierający fazę korundową (Al2O3) i cyrkoniową (ZrO2 stabilizowane 3% mol. Y2O3) w proporcji objętościowej 1:1 oraz kompozyt zawierający trzy fazy, Al2O3, ZrO2 i WC, w proporcjach objętościowych 1:1:1. Wyjściowy model został w trakcie pracy zweryfikowany rzeczywistym obrazem mikrostruktury polikrystalicznych spieków. Obliczono stan naprężeń maksymalnych występujących w kompozytach.

Ponadto w pracy przeprowadzono szczegółowe badania stanu granic międzyfazowych w celu weryfikacji założeń przyjętych do modelowania. Badania te wykazały, że wszystkie użyte fazy tworzą spójne, zwarte granice, w których praktycznie nie można wyróżnić obszaru przejściowego.

Keywords (PL): kompozyty, naprężenie resztkowe, granice międzyfazowe, właściwości mechaniczne

return…