7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék)

7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék) 7.1.1. SPS: 1150 C; 5 (1312 K1) Mért sűrűség: 3,795 g/cm 3 3,62 0,14 GPa Három pontos törés teszt: 105 4,2 GPa Súrlódási együttható: 0,587 1,12E-5 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1312, Összetétel: Al 2 O 3 95% és MLG 5% A kopásnyomot a kikopott anyag törmeléke borítja. 1

Korund, grafit és ZrO 2 -n (a golyó bekopott anyagán) kívül más fázis nem jelent meg. TEM BF felvételek. Az MLG lemezeket nyilak jelölik. Némelyik lemez kristályos kontrasztot mutat. 7.1.2. SPS: 1150 C; 10 (1312 K2) Mért sűrűség: 3,847 g/cm 3 6,79 0,43 GPa Három pontos törés teszt: 213 0 GPa Súrlódási együttható: 0,190 9,37E-6 2

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. TEM BF felvétel. Az MLG lemezeket nyilak jelölik. 3

7.2. Al2O3 90%+MLG 10% ; 3h; 4000rpm; Etanol;ZrO2 G1 (1313 keverék) 7.2.1. SPS: 1150 C; 5 (1313 K1) Mért sűrűség: 3,659 g/cm 3 2,72 0,25 GPa Három pontos törés teszt: 111 4,0 GPa Súrlódási együttható: 0,556 1,93E-4 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1313, Összetétel: Al 2 O 3 90% és MLG 10% Pikkelyesedés és ebből törmelék képződés látható a kopásnyomban. 4

Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.2.2. SPS: 1150 C; 10 (1313 K2) Mért sűrűség: 3,648 g/cm 3 3,19 0,47 GPa Három pontos törés teszt: 117 6,4 GPa Súrlódási együttható: 0,594 1,44E-4 5

Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.3. Al2O3 (CR10) 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol;ZrO2 G1 (1314 keverék) 7.3.1. SPS: 1150 C; 5 (1314 K1) Mért sűrűség: 3,844 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,823 8,02 0,64 GPa 215 0 GPa 6,48E-5 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. 6

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1314, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 95% és MLG 5% Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. TEM BF felvétel. Az MLG lemezeket nyilak jelölik. 7

7.3.2. SPS: 1150 C; 10 (1314 K2) Mért sűrűség: 3,859 g/cm 3 7,01 1,24 GPa Három pontos törés teszt: 194 0 GPa Súrlódási együttható: 0,587 3,53E-5 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 8

TEM BF felvétel. Az MLG lemezek helyét nyilak jelölik. A lemezek itt kristályos kontrasztot mutatnak. 7.4. Al2O3 (CR10) 90%+MLG 10% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1315 keverék) 7.4.1. SPS: 1150 C; 5 (1315 K1) Mért sűrűség: 3,650 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,613 4,07 0,45 GPa 177 2,1 GPa 1,61E-4 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. 9

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1315, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 90% és MLG 10% Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.4.2. SPS: 1200 C; 10 (1315 K2) Mért sűrűség: 3,661 g/cm 3 3,91 0,25 GPa Három pontos törés teszt: 163 17,1 GPa Súrlódási együttható: 0,669 10

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.5. Al2O3 (CR10) 95%+CNT 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol;ZrO2 G1 (1316 keverék) 7.5.1. SPS: 1150 C; 10 (1316 K1) Mért sűrűség: 3,703 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,864 7,31 0,34 GPa 269 0 GPa 7,84E-5 11

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1316, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 95% és MWCNT 5% Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 12

7.5.2. SPS: 1200 C; 10 (1316 K2) Mért sűrűség: 3,701 g/cm 3 4,66 0,36 GPa Súrlódási együttható: 0,849 1,35E-4 Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.6. Al2O3 (CR10) 90%+CNT 10% ; 3h; 4000rpm; Etanol;ZrO2 G1 (1317 keverék) 7.6.1. SPS: 1150 C; 10 (1317 K1) Mért sűrűség: 3,549 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,449 3,43 0,19 GPa 8,79E-5 13

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1317, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 90% és MWCNT 10% Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 14

7.6.2. SPS: 1200 C; 10 (1317 K2) Mért sűrűség: 3,560 g/cm 3 3,67 0,23 GPa Három pontos törés teszt: 128 2,89 GPa Súrlódási együttható: 0,645 1,15E-4 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Korund, grafit és ZrO 2 (a golyó bekopott anyagán) fázisokon kívül más fázis nem jelent meg. 7.7. Al2O3 (CR10) 100% ; 3h; 4000rpm; Etanol;ZrO2 G1 (1318 keverék) 7.7.1. SPS: 1150 C; 5 (1318 K1) Mért sűrűség: 4,064 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,740 4,72E-4 15

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1318, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 100% A korund (Al 2 O 3 ) fázis mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 16

TEM BF felvétel jó mutatja a tökéletesen szinterelődött anyag szemcséinek jó illeszkedését. A fehér nyilak az elhanyagolható mértékű megmaradó porozitás példáira mutatnak. Elektron diffrackiós (SAED) ábra és a gyűrűk mentén mért maximumok eloszlása. Ez utóbbi a mennyiségtől függetlenül, a jelenlevő fázisok érzékeny azonosítását teszi lehetővé. Látható, hogy a SIALON összetevői mellett, az őrlésnél használt ZrO 2 golyók anyaga is jelen van a bekopás következtében. 7.7.2. SPS: 1150 C; 10 (1318 K2) Mért sűrűség: 4,062 g/cm 3 17

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. A korund (Al 2 O 3 ) fázis mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.7.3. SPS: 1250 C; 5 (1318 K3) Mért sűrűség: 4,064 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,749 7,54E-4 18

A korund (Al 2 O 3 ) fázis mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.8. Al2O3 (CR10) 95%+SiC 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1319 keverék) 7.8.1. SPS: 1150 C; 10 (1319 K1) Mért sűrűség: 3,995 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,280 4,02 0,8 GPa 180 18,4 GPa 8,37E-6 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. 19

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1319, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 95% és SiC 5% A korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. TEM BF felvétel. A vékonyításnál a gyengén kötött szemcsék kihullottak, így a minta a valóságosnál porózusabbnak néz ki. 20

7.8.2. SPS: 1200 C; 10 (1319 K2) Mért sűrűség: 3,939 g/cm 3 20,41 1,2 GPa Három pontos törés teszt: 589 121,6 GPa Súrlódási együttható: 0,882 1,70E-5 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. A korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 21

TEM BF felvétel. Látható, hogy a magasabb hőmérsékleten szinterelt anyag szemcséi jobban kötődtek, nem hullottak ki vékonyításkor. A megmaradó porozitás kis térfogatai fehéren világítanak a felvételen. 7.9. Al2O3 (CR10) 90%+SiC 10% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1320 keverék) 7.9.1. SPS: 1150 C; 10 (1320 K1) Mért sűrűség: 3,935 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,809 8,75 0,25 GPa 425 17,2 GPa 2,75E-3 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. 22

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1320, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 90% és SiC 10% A korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.9.2. SPS: 1200 C; 10 (1320 K2) Mért sűrűség: 3,948 g/cm 3 12,92 0,17 GPa Három pontos törés teszt: 446 14,4 GPa Súrlódási együttható: 0,757 1,33E-5 23

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. A korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.10. Al2O3 (CR10) 95%+Si3N4 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1321 keverék) 7.10.1. SPS: 1150 C; 10 (1321 K1) Mért sűrűség: 4,028 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,376 3,60 0,11 GPa 171 14,2 GPa 24

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1321, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 95% és Si 3 N 4 5% A korund (Al 2 O 3 ) és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 25

TEM BF felvétel. A vékonyításnál a gyengén kötött szemcsék kihullottak, így a minta a valóságosnál porózusabbnak néz ki. 7.10.2. SPS: 1200 C; 10 (1321 K2) Mért sűrűség: 3,868 g/cm 3 16,15 0,38 GPa Három pontos törés teszt: 488 111,9 GPa Súrlódási együttható: 0,795 1,29E-5 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. 26

A korund (Al 2 O 3 ) és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. TEM BF felvétel. Látható, hogy a magasabb hőmérsékleten szinterelt anyag szemcséi jobban kötődtek, nem hullottak ki vékonyításkor. A megmaradó porozitás kis térfogatai fehéren világítanak a felvételen. 7.11. Al2O3 (CR10) 90%+Si3N4 10% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1322 keverék) 7.11.1. SPS: 1150 C; 10 (1322 K1) Mért sűrűség: 3,991 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,360 1,91 0,56 GPa 126 17,8 GPa 2,31E-4 27

Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma. Minta 1322, Összetétel: Al 2 O 3 (CR10) 90% és Si 3 N 4 10% A korund (Al 2 O 3 ) és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 28

7.11.2. SPS: 1200 C; 10 (1322 K2) Mért sűrűség: 3,998 g/cm 3 12,63 0,26 GPa Súrlódási együttható: 0,803 1,53E-4 Látható, hogy a törés a szemcsehatárokon halad. A korund (Al 2 O 3 ) és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.12. Al (Kína) 10% + Al2O3 (CR10) 65% + SiC 10%+Si3N4 10% + CNT 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1325 keverék) 7.12.1. SPS: 600 C; 10 (1325 K1) Mért sűrűség: 3,067 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,952 0,16 0,001 GPa 2,06E-4 29

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 30

7.12.2. SPS:? C;? (1325 K2) Mért sűrűség: 3,337 g/cm 3 Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.12.3. SPS:? C;? (1325 K3) Mért sűrűség: 3,336 g/cm 3 Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.13. Al (Kína) 50% + Al2O3 (CR10) 15% + SiC 35% ; 45p; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1326 keverék) 7.13.1. SPS: 600 C; 10 (1326 K1) Mért sűrűség: 2,351 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,767 0, 33 0,001 GPa 2,67E-4 31

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 32

7.14. Al (Kína) 50% + Al2O3 (CR10) 15% + SiC 35%+Szterin 1% ; 3h; 4000rpm; száraz; ZrO2 G1 (1327 keverék) 7.14.1. SPS: 600 C; 10 (1327 K1) Mért sűrűség: 2,791 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,426 3,61E-4 Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma 33

Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.15. Al (Kína) 20% + Al2O3 (CR10) 55% + SiC 10%+Si3N4 10% + MLG 5% ; 75p; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1328 keverék) 7.15.1. SPS: 600 C; 10 (1328 K1) Mért sűrűség: 3,090 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,731 0,17 0,001 GPa 14 3,1 GPa 1,48E-3 34

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.16. Al (Kína) 50% + Al2O3 (CR10) 15% + SiC 35% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1329 keverék) 7.16.1. SPS: 600 C; 10 (1329 K1) Mért sűrűség: 2,484 g/cm 3 Három pontos törés teszt: 0,25 0,001 GPa 46 12,8 GPa 35

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 36

7.16.2. SPS: 600 C;? (1329 K2) Mért sűrűség: 2,643 g/cm 3 1,89 0,002 GPa Súrlódási együttható: 0,744 5,70E-3 Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.17. Al (Kína) 40% + Al2O3 (CR10) 2% + SiC 58% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1330 keverék) 7.17.1. SPS: 600 C; 10 (1330 K1) Mért sűrűség: 2,473 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,883 0,16 0,0001 GPa 26 10,6 GPa 2,11E-4 37

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.17.2. SPS: 600 C;? (1330 K2) Mért sűrűség: 2,637 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,706 38

3,02E-5 Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.18. Al (Kína) 30% + Al2O3 (CR10) 50% + SiC 10%+Si3N4 5% + MLG 5% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1331 keverék) 7.18.1. SPS: 600 C; 10 (1331 K1) Mért sűrűség: 2,523 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,608 0,44 0,001 GPa 54 8,5 GPa 2,06E-4 39

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 40

7.19. Al (Kína) 20% + Al2O3 (CR10) 55% + SiC 10%+Si3N4 10% + MLG 5% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1332 keverék) 7.19.1. SPS: 600 C; 10 (1332 K1) Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma 41

Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.19.2. SPS: 600 C;? (1332 K2) Mért sűrűség: 2,649 g/cm 3 Az Al, korund (Al 2 O 3 ), SiC, grafit és Si 3 N 4 fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 42

7.20. Al (Kína) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1333 keverék) 7.20.1. SPS: 600 C; 5 (1333 K1) Mért sűrűség: 2,907 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,547 1,18 0,001 GPa 616 26 GPa 9,09E-4 A bal alsó kép in-lens detektorral készült. 43

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.20.2. SPS: 600 C; 10 (1333 K2) Mért sűrűség: 2,974 g/cm 3 1, 34 0,06 GPa Három pontos törés teszt: 706 8 GPa Súrlódási együttható: 0,571 6,37E-4 44

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 45

TEM BF felvétel + EDS spektrumok a jelzett részekről. Látható, hogy bár az Al2O3 apró szemcsék itt is a nagyobb Al szemcsék körül csoportorulnak, de nem kképeznek vastagabb elválasztó réteget, nem akadályozták a szinterelődést, tömörülést. 7.20.3. SPS: 520 C; 5 (1333 K3) Mért sűrűség: 2,557 g/cm 3 0,27 0,01 GPa Súrlódási együttható: 0,731 2,96E-3 46

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 47

TEM BF felvételek a megnevezett részek EDS spektrumaival. Látható, hogy a látszólag kétféle alakú nagy szemcse valójában egy elnyúlt Al szemcse két különböző metszete, amint azt az EDS mutatja. Ezeket veszik körül az apróbb Al 2 O 3 szemcsék, amik elég jó tömörödést tettek lehetővé. 7.20.4. SPS: 540 C; 5 (1333 K4) Mért sűrűség: 2,571 g/cm 3 0,28 0,02 GPa Súrlódási együttható: 0,689 4,03E-3 48

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.20.5. SPS: 560 C; 5 (1333 K5) Mért sűrűség: 2,662 g/cm 3 0,45 0,02 GPa Súrlódási együttható: 0,609 1,25E-2 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 49

7.20.6. SPS: 620 C; 5 (1333 K6) Mért sűrűség: 2,947 g/cm 3 1,24 0,03 GPa Súrlódási együttható: 0,576 7,36E-4 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.20.7. SPS: 640 C; 5 (1333 K7) Mért sűrűség: 2,999 g/cm 3 1,23 0,03 GPa Súrlódási együttható: 0,567 4,10E-4 50

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. 7.20.8. SPS: 547 C; 5 (1333 K8) Mért sűrűség: 3,004 g/cm 3 1,17 0,04 GPa Súrlódási együttható: 0,592E-4 51

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. A mintán nagyobb sebességű koptatás mellett kisebb súrlódási együtthatót és nagyobb behatolási mélységet mértünk a koptatási úthossz függvényében. A behatolási mélység nagy ingadozásai a kopáskor keletkező törmelék jelentős szerepére utalnak. 7.21. Al (BME) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1334 keverék) 7.21.1. SPS: 500 C; 5 (1334 K1) Mért sűrűség: 2,681 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,805 0,95 0,006 GPa 88 7,8 GPa 1,96E-3 52

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 53

TEM BF felvétel a hozzá tartozó EDS spektrumokkal. Látható, hogy a BME Al alappor Al,Si,Ni összetevői a szemcsén belül inhomogénen oszlanak el. A nagy Al szemcséket szélesebb Al 2 O 3 réteg választja el egymástól. 7.21.2. SPS: 600 C;? (1334 K2) Mért sűrűség: 2,741 g/cm 3 3,81 0,01 GPa 54

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.21.3. SPS: 540 C; 5 (1334 K3) Mért sűrűség: 2,758 g/cm 3 0,69 0,1 GPa Súrlódási együttható: 0,704 2,95E-3 55

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.22. Al (KZ) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 1h; 600rpm; Etanol; ZrO2 G2 (1335 keverék) 7.22.1. SPS: 500 C; 5 (1335 K1) Mért sűrűség: 2,786 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,911 0, 32 0,004 GPa 12 2,8 GPa 1,23E-3 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Az Al-hoz kevert adalékok mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.22.2. SPS: 540 C; 5 (1335 K2) Mért sűrűség: 3,006 g/cm 3 0,17 0,006 GPa 56

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Az Al-hoz kevert adalékok mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.22.3. SPS: 560 C; 5 (1335 K3) Mért sűrűség: 3,030 g/cm 3 0,17 0,02 GPa 57

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Az Al-hoz kevert adalékok mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.22.4. SPS: 600 C; 5 (1335 K4) Mért sűrűség: 3, 279 g/cm 3 0,23 0,02 GPa Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Az Al-hoz kevert adalékok mennyisége a detektálási határ alatt van. 58

7.22.5. SPS: 647 C; 5 (1335 K5) Mért sűrűség: 3, 278 g/cm 3 0,26 0,01 GPa Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (ZrO 2 ) jelent meg. Az Al-hoz kevert adalékok mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.23. Al (BME) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 1h; 600rpm; Etanol; RM G3 (1336 keverék) 7.23.1. SPS: 600 C; 10 (1336 K1) Mért sűrűség: 2,824 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,575 2,48 0,15 GPa 2,64E-3 59

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 60

Alább TEM BF felvételek és hozzájuk tartozó EDS spektrumok sorozata található. Látható, hogy az 1 -gyel jelölt területen a BME Al alappor mindhárom jelentős összetevője (Al, Si, Ni) megtalálható. Ezzel szemben, a 2 helyen csak Si, a 4 helyen Al+Si, a 10 helyen Al+Ni, míg a 12 helyen az adalék (Al2O3) és a 13 helyen jelentős mennyiségű Si van az Al mellett. Összességében megállapítható, hogy a BME Al alappor összetevői térben elkülönültek maradtak. 61

7.23.2. SPS: 500 C; 5 (1336 K2) 62

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.23.3. SPS: 500 C; 5 (1336 K3) Mért sűrűség: 2, 579 g/cm 3 0,82 0,008 GPa Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 63

7.23.4. SPS: 600 C;? (1336 K4) Mért sűrűség: 2,779 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,785 2,78 0,02 GPa 9,99E-4 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. TEM BF képek. Látható, hogy jól összeszinterelődött tartományok vannak, de ezen belül is megfigyelhető apróbb szemcsés zóna. 7.23.5. SPS: 520 C; 5 (1336 K5) Mért sűrűség: 2,637 g/cm 3 0,67 0,07 GPa Súrlódási együttható: 0,685 2,40E-3 64

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.23.6. SPS: 540 C; 5 (1336 K6) Mért sűrűség: 2,672 g/cm 3 0,84 0,03 GPa Súrlódási együttható: 0,638 1,88E-3 65

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.23.7. SPS: 560 C; 5 (1336 K7) Mért sűrűség: 2,720 g/cm 3 1,49 0,09 GPa Súrlódási együttható: 0,764 7,62E-3 66

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.24. Al (BME) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 1h; 600rpm LN2 ; RM G3 (1342-1343 keverék) 7.24.1. SPS: 500 C; 5 (1342 K1) Mért sűrűség: 2,591 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,951 0,37 0,001 GPa 1,01E-3 67

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.24.2. SPS: 500 C; 10 (1342 K2) Mért sűrűség: 2,597 g/cm 3 0,91 0,002 GPa Három pontos törés teszt: 109 45 GPa Súrlódási együttható: 0,496 7,88E-4 68

SEM EDS elemtérképek polírozott felületről. Látható, hogy nem csak az Al2O3 adalék, hanem a BME Al alappor összetevői is elkülönülten jelennek meg. Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.24.3. SPS: 520 C; 5 (1342 K3) Mért sűrűség: 2,708 g/cm 3 1,27 0,008 GPa Súrlódási együttható: 0,700 1,20E-3 69

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 70

TEM BF felvétel + EDS spektrumok a felvételen megnevezett területekről. Látható, hogy a nagy szemcsét Al2O3 apró szemcsék veszik körül. A nagy szemcse struktúrált. Világos területei Si+Al, sötét teületei Al+ Ni összetételűek. 7.24.4. SPS: 540 C; 5 (1342 K4) Mért sűrűség: 2,722 g/cm 3 2,01 0,07 GPa Súrlódási együttható: 0,781 2,95E-3 71

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. TEM BF felvétel. A szerkezetben nem látszik jelentős különbség az 520 C-on szinterelt koronghoz képest. 7.24.5. SPS: 560 C; 5 (1342 K5) Mért sűrűség: 2,817 g/cm 3 2,75 0,006 GPa Súrlódási együttható: 0,590 8,37E-4 72

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. TEM BF felvétel. Látható, hogy az összetevők inhomogén eloszlása akadályozta a tökéletes szinterelődést. 73

7.25. Al (BME) 80% + Al2O3 (CR10) 20% ; 1h LN2 ; RM G3 (1346-1347 keverék) 7.25.1. SPS: 500 C; 5 (1346 K1) Mért sűrűség: 2,566 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,492 1,69 0,03 GPa 195 4 GPa 3,08E-4 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.25.2. SPS: 500 C; 10 (1346 K2) Mért sűrűség: 2,607 g/cm 3 0,92 0,02 GPa Három pontos törés teszt: 74 17 GPa Súrlódási együttható: 0,865 2,97E-3 74

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.26. Al (BME) 90% + Al2O3 (CR10) 10% ; 1h; 600rpm LN2 ; RM G3 (1348-1349 keverék) 7.26.1. SPS: 500 C; 5 (1348 K1) Mért sűrűség: 2,605 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,472 1,34 0,006 GPa 164 7 GPa 6,16E-4 75

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 76

7.26.2. SPS: 500 C; 10 (1348 K2) Mért sűrűség: 2,567 g/cm 3 1,59 0,004 GPa Három pontos törés teszt: 199 14 GPa Súrlódási együttható: 0,482 3,14E-4 Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.27. Al (BME) 70% + Al2O3 (CR10) 30% ; 3h; 600rpm LN2 (1353-1354 keverék) 7.27.1. SPS: 500 C; 5 (1353 K1) Mért sűrűség: 2,480 g/cm 3 Három pontos törés teszt: 1,13 0,04 GPa 116 GPa Súrlódási együttható: 0,960 2,87E-5 77

Tribológia: ball-on-disk koptatás nyoma Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 78

7.27.2. SPS: 500 C; 10 (1353 K2) Mért sűrűség: 2,480 g/cm 3 1,61 0,007 GPa Három pontos törés teszt: 38 33 GPa Súrlódási együttható: 0,894 1,44E-4 Az Al és korund (Al 2 O 3 fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.27.3. SPS: 520 C; 5 (1353 K3) Mért sűrűség: 2,547 g/cm 3 0,75 0,03 GPa Súrlódási együttható: 0,760 9,29E-4 79

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.27.4. SPS: 540 C; 5 (1353 K4) Mért sűrűség: 2,569 g/cm 3 1,00 0,05 GPa Súrlódási együttható: 0,728 6,44E-4 80

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.27.5. SPS: 560 C; 5 (1353 K5) Mért sűrűség: 2,675 g/cm 3 1,39 0,05 GPa Súrlódási együttható: 0,610 6,74E-4 81

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. TEM BF felvétel. Látható, hogy a kb. 2 µm átmérőjű Al szemcséket beborítja az apró Al 2 O 3. Az Al 2 O 3 réteg megakadályozta az Al szemcsék tökéletes összeszinterelődését. 7.28. Al (BME) 80% + Al2O3 (CR10) 20% ; 3h; 600rpm LN2 (1355-1356 keverék) 7.28.1. SPS: 500 C; 5 (1355 K1) Mért sűrűség: 2,451 g/cm 3 1,04 0,01 GPa 82

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.28.2. SPS: 500 C; 10 (1355 K2) Mért sűrűség: 2,421 g/cm 3 2,05 0,01 GPa Három pontos törés teszt: 99 13 GPa Súrlódási együttható: 0,928 6,51E-4 83

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.29. Al (BME) 90% + Al2O3 (CR10) 10% ; 3h; 600rpm LN2 (1358-1359 keverék) 7.29.1. SPS: 500 C; 5 (1358 K1) Mért sűrűség: 2,293 g/cm 3 Három pontos törés teszt: Súrlódási együttható: 0,530 0,92 0,004 GPa 86 43 GPa 2,08E-3 84

Az Al és korund (Al 2 O 3 ) fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. Látható az Al-hoz kever Si, de az Al-hoz kevert Ni mennyisége a detektálási határ alatt van. 7.30. Al (India) 40% + Al2O3 50% + SiC 10%; 20h; 400rpm; Argon; RM G10 (1368 keverék) 7.30.1. SPS: 600 C;? (1368 K1) Mért sűrűség: 2,596 g/cm 3 85

Az Al, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok mellett a golyó anyaga (Fe) jelent meg. 7.31. AlSi12 (India) 70% + Al2O3 (15mm) 50% ; 20h; 400rpm; Argon; RM G10 (1369 keverék) 7.31.1. SPS: 500 C;? (1369 K1) Mért sűrűség: 2,650 g/cm 3 2,76 0,007 GPa 86

Az Al, Si, korund (Al 2 O 3 ) és SiC fázisok látszanak. 7.32. AlSi12 (India) 70% + SiC (40nm) 30% ; 20h; 400rpm; Argon; RM G10 (1370 keverék) 7.32.1. SPS: 500 C;? (1370 K1) Mért sűrűség: 2,956 g/cm 3 Súrlódási együttható: 0,889 1,26 0,03 GPa 1,10E-3 87

Az Al, Si és SiC fázisok mellett a golyó anyag (Fe) jelenik meg. 88

12 568 1125 1681 2238 2794 3351 3907 4464 5020 5576 6133 6689 7246 7803 8359 8916 9472 TET_09_IN_DST / TÉT_10-1-2011-0288 / ALNANO09 2. éves jelentés 2013.04.01 2014.09.30 1312 1322 minták tribológiai mérései: A súrlódási együttható változása a kopási út függvényében a jelzett minta-sorozatra. A jobb összehasonlíthatóság kedvéért a különböző minták súrlódási együtthatóit közös ábrán tüntettük fel. Az ábrán feltüntetett mintaszámokhoz tartozó részletes leírások a fentiekben találhatók. 1325 1353 minták tribológiai mérései: A súrlódási együttható változása a kopási út függvényében a jelzett minta-sorozatra. A jobb összehasonlíthatóság kedvéért a különböző minták súrlódási együtthatóit közös ábrán tüntettük fel. Az ábrán feltüntetett mintaszámokhoz (az ábrán a mintaszám utolsó két számjegye van feltüntetve) tartozó részletes leírások a fentiekben találhatók. 1,2 µ 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Laps 25_K1_1 42_K1 53_K1 30_K1_1 26_K1 31_K1_1 28_K1_1 33_K1_1 48_K1_1 89