Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 63, Issue: 1, 2011
  • pp: 109-116

download: article (PL)

Dense and Porous Zirconia Prepared by Gelatine and Agar Gel-Casting: Microstructural and Mechanical Characterization

Abstract (EN)

Dense and cellular yttria-tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) bodies were produced by using a natural gelatine and two different agars as gelling agents, while commercial polyethylene (PE) spheres were added (125 to 300 μm diameter) as a volatile pore forming agent to create 50-65 vol.% spherical macro-pores, uniformly distributed in a micro-porous matrix. The microstructure of all dense and cellular ceramics was characterized by FEG-SEM and Focused Ion Beam (FIB) techniques. The mechanical properties of both dense and porous samples were investigated at the microscale by nanoindentation testing, while the influence of microporosity was obtained by the analysis of hardness and modulus depth profiles, coupled with FIB-SEM section observations of selected indentation marks. Mechanical characterization at the macroscale consisted of uniaxial compression tests and four point bending tests.

Keywords (EN): Gel-casting, Scanning electron microscopy, Porosity, Mechanical properties, ZrO2

Gęste i porowate tworzywa cyrkoniowe wytworzone metodą odlewania żelowego żelatynowego i agarowego: charakterystyka mikrostrukturalna i mechaniczna

Tulliani J.M., Bartuli C., Bemporad E., Cavalieri A., Tirillò J., Pulci G., Sebastiani M.

Abstract (PL)

Wytworzono gęste i komórkowe polikrystaliczne materiały tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru, wykorzystując naturalną żelatynę i dwa rodzaje agarozy, jako czynniki żelujące, przy czym komercyjne kule polietylenowe (PE) o średnicach 125 do 300 μm dodano, jako lotny czynnik porotwórczy, aby wytworzyć 50-65 % obj. kulistych makroporów rozproszonych równomiernie w mikroporowatej osnowie. Mikrostrukturę otrzymanej ceramiki, zarówno gęstej jak i komórkowej, scharakteryzowano za pomocą technik FEG-SEM i zogniskowanej wiązki jonów (focused ion beam, FIB). Właściwości mechaniczne, zarówno gęstych jak i porowatych próbek, określono w mikroskali za pomocą badania nanoodcisków (nanoindentation testing), natomiast wpływ mikroporowatości uzyskano na podstawie analizy profili głębokościowych twardości i modułu w połączeniu z obserwacjami SEM wybranych odcisków na przekrojach otrzymanych za pomocą FIB. Charakterystyka mechaniczna w makroskali objęła testy jednoosiowego ściskania i czteropunktowego zginania.

Keywords (PL): odlewanie żelowe, skaningowa mikroskopia elektronowa, porowatość, właściwości mechaniczne, ZrO2

return…