Ponuky SAV pre aplikačnú sféru

Aplikácia infiltračných technológií na výrobu kompozitných materiálov.

Kód: IMC-P-00-0027-MAMES

Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV

Kontaktná osoba:

Popis:

Technológia tlakovej infiltrácie ťažkotaviteľných pórovitých telies (kremík, uhlík, ťažkotaviteľné kovy, vláknité predformy) kvapalnými kovmi s teplotou tavenia do 1200 °C. Umožňuje vytvárať kompozitné materiály typu „skelet v skelete“, ako aj vláknami (kontinuálnymi i diskontinuálnymi) vystužené kovy. Podstata metódy spočíva v tom, že evakuované pórovité teleso, resp. vláknitá predforma, je ponorená do kúpeľa kvapalného kovu a následným pôsobením pretlaku inertného plynu na hladinu kovu penetruje kov do pórov telesa, kde zatuhne, čím sa vytvorí príslušná materiálová kombinácia. Proces sa realizuje v autokláve. Prednosťou metódy je vysoká produktívnosť, ekonomičnosť a variabilnosť pri voľbe materiálových kombinácií, čo umožňuje netradičným spôsobom riešiť širokú škálu materiálových problémov najmä v oblasti tribológie, elektrotechniky, chemických a energetických zariadení, v leteckom a automobilovom priemysle. Výsledný efekt sa obvykle riadi pravidlom aditivity a ako príklady možno uviesť:

  • zlepšenie pevnostných a deformačných charakteristík grafitu a keramiky, najmä zníženie ich krehkosti
  • podstatné zvýšenie vodivostných vlastností grafitu a keramiky a ich odolnosti proti teplotným šokom
  • optimálne kombinácie nízkeho koeficientu trenia, oteruvzdornosti, nízkej tepelnej rozťažnosti, vysokej tepelnej a elektrickej vodivosti
  • dosiahnutie veľmi vysokej pevnosti a tuhosti ľahkých zliatin (najmä na báze Al a Mg) pri zachovaní nízkej hustoty.

Inovácia:

V súčasnosti pokračuje na ÚMMS SAV vývoj ďalších materiálov aplikáciou infiltračných technológií, orientovaný na kompozity na báze Al a Mg zliatin armovaných diskontinuálnymi oxidickými vláknami (Saffil) a kontinuálnymi uhlíkovými vláknami. Cieľom je vytvoriť konštrukčné materiály s veľmi vysokým podielom pevnosť/hustota. Zvláštnu pozornosť venujeme kompozitom na báze ultraľahkých zliatin MgLi. Ukončil sa tiež vývoj kompozitov typu meď-diskontinuálne uhlíkové vlákna, vyznačujúcich sa vysokou tepelnou vodivosťou a nízkou teplotnou rozťažnosťou pre aplikácie v elektrotechnickom priemysle.

Aplikácia:

Komerčne sa zatiaľ uplatňujú najmä kompozity slúžiace ako trolejové zberače prúdu elektrických lokomotív a ako upchávky čerpadiel v hydraulike, petrochemickom a papierenskom priemysle. Predpokladá sa tiež výroba materiálov s vysokou odolnosťou proti opotrebeniu (rezné doštičky, brzdové obloženia).

Stav:

Prevádzkujeme zariadenie na priemyslovú aplikáciu infiltračnej technológie, ktoré umožňuje produkovať kompozitné súčiastky (polotovary) s max. rozmermi priemer 300 mm x 400 mm.

Spolupráca:

Zabezpečenie vývoja a malosériovej výroby kompozitov pre rôzne účely podľa zadania.