ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Effect of ZrO2 addition on mechanical and tribological properties of TiB2-ZrO2-compositesTiB2-ZrO2-composites were produced by hot-pressing in argon. The mechanical and tribological properties of the composites were investigated in relation to the amount and the type of the ZrO2 added. Addition of ZrO2 reduced the sintering temperature of the TiB2-ZrO2-composites and led to growth inhibition of the TiB2 phase. ZrO2 also increased the bending strength and fracture toughness of the composites. Tribological tests were carried out using laboratory tribometers under unlubricated oscillating sliding contact against Al2O3-, Si3N4- and SiC-counterbodies. Abrasive wear of the ceramics against 80 mesh SiC grits was studied by using an abrasive wheel test. During sliding contact the composites showed high wear resistance but caused extensive wear of the counterbodies and high friction coefficients compaired to self-mated monolithic Al2O3- and ZrO2-ceramics. Volumetric wear loss of the TiB2-ZrO2-composites due to abasive SiC grits was by a factor up to 30 lower than that of a commercial monolithic Al2O3. Wear resistance of the composites increased with decreasing amount of ZrO2 and was higher for the composites with addition of partially stabilized tetragonal ZrO2 than for those with addition of monoclinic ZrO2.
Notes:
TiB2-ZrO2-Mischkeramiken wurden durch Heißpressen hergestellt und mechanische sowie tribologische Eigenschaften in Abhängigkeit vom Volumenanteil und der Modifikation des zugegebenen ZrO2 bestimmt. Durch die Zugabe von ZrO2 konnte die zum Erreichen hoher Enddichten notwendige Preßtemperatur auf 1500°C gesenkt und das Kornwachstum des TiB2 verhindert werden. Die Mischkeramiken wiesen gegenüber reiner TiB2-Keramik, bei einer reduzierten Härte, höhere Festigkeiten und Bruchzähigkeiten auf. Die tribologischen Untersuchungen wurden unter ungeschmierter, reversierender Gleitbeanspruchung in Paarung mit Al2O3-, Si3N4- und SiC-Gegenkörpern sowie unter Furchungsbeanspruchung durch SiC-Abrasivpartikel durchgeführt. Im Gleitkontakt zeigten die Mischkeramiken einen hohen Verschleißwiderstand, führten jedoch zu einem starken Verschleiß der keramischen Gegenkörper und hohen Reibungszahlen verglichen mit selbstgepaarten, monolithischen Al2O3- und ZrO2-Keramiken. Unter Furchungsbeanspruchung durch SiC-Abrasivpartikel lag der Verschleißwiderstand der TiB2-ZrO2-Keramiken um einen Faktor biszu 30 höher als der monolithischer Al2O3-Keramik. Der Verschleißwiderstand der TiB2-ZrO2-Kermiken nahm mit abnehmendem ZrO2-Anteil zu und erreichte bei den mit teilstabilisiertem, tetragonalem ZrO2 höhere Werte als bei den mit unstabilisiertem, monoklinen ZrO2 hergestellten Mischkeramiken.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19960270713
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