130 likes | 305 Views
Szén erősítésű kerámia kompozitok és grafit nanoréteg előállítása. Készítette: Zubor András Témavezető: Kun Péter. A cél. A célunk: új típusú, szén erősítésű Si 3 N 4 nanokompozit előállítása. SIALON: Si 3 N 4 + Al 2 O 3 + Y 2 O 2 (+ ZrO 2 ). kemény, hősokktűrő.
E N D
Szén erősítésűkerámia kompozitok és grafit nanoréteg előállítása Készítette: Zubor András Témavezető: Kun Péter
A cél • A célunk: új típusú, szén erősítésű Si3N4 nanokompozit előállítása • SIALON: Si3N4 + Al2O3 + Y2O2 (+ ZrO2) • kemény, hősokktűrő • adalékolás: grafit nanolapkák
Mi is az a nanokompozit? • Olyan többfázisú szilárd rendszer, melynek az egyik alkotója legalább egy dimenziójában 100 nm-nél kisebb • Nanografit: a kis szemcseméretű, vékony rétegekből álló grafit jó tulajdonságokkal rendelkezik (jó elektromos és hővezető, erős anyag)
A nanografit előállítása • többféle előállítási technológia • „erős” módszerek → jobb minőség… de kevesebb mennyiség • „gyenge” módszerek → több mennyiség… de rosszabb minőség • „bottom-up” ↔ „top-down” • Az MFA-ban őrlés (top-down típusú)
Mechanikai őrlés • Szegvári attritor malom (Union Process HD/HDDM) • őrlés 4000 rpm-el • keverő edény és golyók – cirkónium-oxid, (alumínium-oxid, szilícium-nitrid, rozsdamentes acél, stb is lehet) • kapacitás: ~100 g (~kg) • száraz és nedves őrlés
Az őrlés előnyei • Sokrétű felhasználás – számos anyagból készülhet nanopor • Viszonylag olcsó berendezés • Nagy mennyiségben is kivitelezhető • De! A malomról szennyezők kerülnek az anyagba bolygó golyósmalom vízszintes tengelyű attritor
Az 1191-es minta előállítása • 10 h őrlés etil-alkoholban • Hőkezelés (1 perc, 800 °C) • Ultrahang (1 perc, ~20 W)
Pásztázó elektronmikroszkóp • A felületet elektronokkal bombázzuk • A képalkotás a visszavert és szekunder elektronokkal történik • Akár 800.000-szeres nagyítás is elérhető Grafit az őrlés előtt... ...és után
AFM • Az AFM- képen tisztán látszik a grafit vékonyréteg • A vastagságmérés eredménye: ~ 3 nm • 200-300 nm-es lapméret
Összefoglalás • A héten sok tapasztalatot szerezhettem a nanografit előállításáról, tulajdonságairól, felhasználásáról • Az új típusú, szén erősítésű nanokompozitok rendkívül jó tulajdonságú, sok új lehetőséget rejtő anyagok
Köszönetnyilvánítás • Kun Péter • Koncz Péter • Wéber Ferenc • Petrik Attila • Balázsi Csaba • Illés Levente • Horváth Zsolt Endre • Nguyen Quoc Khanh