Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 69, Issue: 4, 2017
  • pp: 304-310

download: article (PL)

The evolution of microstructure and the structure of phase boundary in Al2O3 – glass-ceramic matrix composites containing Al18B4O33 whiskers

Abstract (EN)

The influence of in situ crystallization of Al18B4O33 whiskers on microstructure of the glass-crystalline matrix of alumina composites was examined. The presence of whisker phases has effects on diffusion processes in phase boundaries. A different structure arises within their area in comparison with the composite composed of the glass-crystalline matrix containing the micro-dispersion ZnAl2O4 phase and Al4B2O9 whiskers. On the basis of X-ray microanalysis, significant changes were confirmed in the concentration of main elements constituting the matrix in the bond  area for particular composites. Depending on the reaction occurring in the phase boundary and the volume content of whiskers, the structural hierarchy of the matrix changes in the direction of the dominant Al18B4O33 phase, and the content of MgAl11LaO9 decreases in the composite. The mechanical properties also change, depending on the phase composition of the composite and the resultant microstructure of the matrix.

Keywords (EN): Polycrystalline alumina, Whisker, Glass-ceramic composite, Phase boundary

Ewolucja mikrostruktury i budowa granicy fazowej Al2O3 - osnowa szkło-krystaliczna w kompozytach z udziałem wiskerów Al18B4O33

Herman D., Kminikowska K.

Abstract (PL)

Badano wpływ krystalizacji in situ wiskerów Al18B4O33 w kompozytach z tlenku glinu na mikrostrukturę osnowy szklano-krystalicznej. Obecność fazy wiskerowej ma wpływ na procesy dyfuzyjne w granicy fazowej. W jej obszarze kształtuje się odmienna struktura w porównaniu do kompozytu, w którym osnowę stanowi tworzywo szklano-krystaliczne z główną, drobnodyspersyjną fazą ZnAl2O4 i wiskerami Al4B2O9. Na podstawie przeprowadzonej mikroanalizy rentgenowskiej stwierdzono istotne zmiany stężenia głównych pierwiastków tworzących osnowę w obszarze złącza dla poszczególnych kompozytów. W zależności od reakcji na granicy faz i udziału objętościowego wiskerów zmienia się hierarchia strukturalna osnowy w kierunku dominującej fazy Al18B4O33 i zmniejsza się udział MgAl11LaO9 w kompozycie. W zależności od składu fazowego kompozytu i wynikającej z niego mikrostruktury osnowy zmieniają się także właściwości mechaniczne.

Keywords (PL): polikrystaliczny tlenek glinu, wisker, tworzywo szklano-krystaliczne, kompozyt ceramiczny, granica fazowa

return…