Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 68, Issue: 4, 2016
  • pp: 310-314

download: article (PL)

The influence of aluminium borate whiskers on the structure of residue amorphous glass ceramic matrix composites made of Al2O3

Abstract (EN)

Two types (A and B) of porous abrasive composites were produced with the participation of glass crystal material from the system of ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2 and microcrystalline alumina. After the thermal processing of the composites at 1050 °C for 3 h, glass crystal material with a fine crystalline gahnite phase constituted the ceramic matrix of composite A; in composite B, Al4B2O9 whiskers constituted an additional phase in the matrix. Composites B with the participation of the whisker phase are characterized by a very uniform positioning of the adhesive on alumina grains, which was the result of a change in the amorphous structure of the residue as compared to the residues in the composite A. It was demonstrated by the FTIR method that the framewark of boric aluminium silicate residue glass in the composite A underwent a reconstruction in the composite B. As a result of crystallization of whiskers, structural units [BO3] dominate in the amorphous residue of the matrix, resulting in lowering the residue glass temperature. An ideal distribution of a thin matrix on Al2O3 grains possesses undoubtedly an additional (apart from whiskers) positive impact on the mechanical strength of the composite.

Keywords (EN): Glass-ceramics composite, Aluminium borate, Gahnite, Glass structure

Wpływ glino-borowych wiskerów na strukturę pozostałości amorficznej matrycy szklano-ceramicznej w kompozytach z Al2O3

Herman D.

Abstract (PL)

Z udziałem tworzywa szklano-krystalicznego z układu ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2 i mikrokrystalicznego tlenku glinu wykonano dwa rodzaje porowatych kompozytów ściernych bez (kompozyt A) i z udziałem fazy wiskerowej (kompozyt B). Po obróbce termicznej w 1050 °C przez 3 h w kompozycie A matrycę ceramiczną stanowiło tworzywo szklano-krystaliczne z drobnokrystaliczną fazą gahnitu, w kompozycie B dodatkową fazę w matrycy stanowiły wiskery Al4B2O9. Kompozyty B, z udziałem fazy wiskerowej, charakteryzują się bardzo równomiernym rozprowadzeniem spoiwa na ziarnach tlenku glinu, wynikającym ze zmiany struktury pozostałości amorficznej w porównaniu do pozostałości w kompozycie A. Metodą FTIR wykazano, że więźba glinokrzemianoborowego szkła resztkowego kompozytu A ulega przebudowie w kompozycie B. W wyniku krystalizacji wiskerów w pozostałości amorficznej matrycy dominują jednostki strukturalne [BO3], przez co temperatura mięknienia szkła resztkowego się obniża. Idealne rozprowadzenie cienkiej osnowy (matrycy) na ziarnach Al2O3 ma niewątpliwie dodatkowy, poza wiskerami, korzystny wpływ na wytrzymałość mechaniczną kompozytu.

Keywords (PL): spoiwa szklano-krystaliczne, kompozyt szklano-krystaliczny, boran glinu, gahnit, struktura szkła

return…