Mikrostruktura kompozytowej powłoki powstałej z natapiania próżniowego mieszaniny proszków Cu i SiC

Abstract

Praca opisuje badania mikrostruktury kompozytowej powłoki Cu-SiC-G powstałej w procesie natapiania w piecu próżniowym mieszaniny proszków miedzi (Cu) i węglika krzemu (SiC) na podłoże stalowe. Zastosowana mieszanina proszków stanowi materiał odpadowy pochodzący z procesu wytwarzania struktur węglowych, w tym grafenu (G), na proszkach miedzi, opracowanego w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej. Na powierzchni powłoki Cu-SiC-G występują licznie ziarna SiC o nieregularnych, ostrych krawędziach, stanowiące fazę umacniającą metaliczną osnowę. W wyniku działania wysokiej temperatury (do 1110°C) część SiC w kontakcie z Cu ulega termicznemu rozkładowi. Zdysocjowany Si i C dyfunduje w kierunku podłoża, które z kolei jest źródłem Fe i Cr, dyfundującego w kierunku powłoki. Między powłoką a podłożem tworzy się warstwa przejściowa. Na podstawie danych literaturowych oraz wyników przeprowadzonych badań można wnioskować, że w natapianej powłoce i warstwie przejściowej oprócz Cu, SiC i związków typu CuxSiy mogą tworzyć się związki typu FexCy oraz CrxCy, a także struktury węglowe – głównie grafit. W celu jednoznacznej identyfikacji faz należy przeprowadzić dodatkowe badania, uzupełnione o rentgenowską analizę fazową (XRD).