Ispitivanje mehaničkih strukturnih karakteristika oksidne keramike Al2O3 otporne na klizanje trenjem

  • Mihailo R. Mrdak IMTEL komunikacije a.d.
DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg65-12000
Ključne reči: sliding||, ||klizanje, property||, ||svojstvo, oxides||, ||oksidi, mechanical properties||, ||mehanička svojstva, Deposits||, ||depoziti, coatings||, ||prevlake, Al2O3||, ||Al2O3,

Sažetak


Al2O3 je tvrda oksidna keramika, hemijski bioinertna sa dobrim kliznim svojstvima, koja je našla široku primenu u projektovanju inženjerskih komponenti. Cilj rada bio je da se APS procesom sa promenom plazma struje proizvedu slojevi Al2O3 strukturnih i mehaničkih karakteristika koji će naći primenu za proizvodnju biomedicinskih prevlaka zasebno ili u kombinaciji sa hidroksiapatitom (HA) na površinama legura koje se koriste za izradu implanata. Prevlaka je deponovana sa plazma strujom 700, 800 i 900 A. Mehaničke karakteristike prevlake ispitane su primenom standarda Pratt & Whitney. Oblik površine čestica praha i površina prevlake ispitana je metodom SEM. Metalografska analiza unutrašnjih slojeva ispitana je svetlosnom mikroskopijom. Najbolje strukturne i mehaničke karakteristike Al2O3 prevlake deponovane sa 900 A potvrđene su ispitivanjem kliznih svojstava prevlake deponovne i polirane do ogledala na zaptivnom prstenu uparenom sa grafitnim prstenom na vodenoj kočnici.

 

Biografija autora

Mihailo R. Mrdak, IMTEL komunikacije a.d.
doktor tehničkih nauka

Reference

Friis, M., Persson, C., Wigren, J., 2001. Influence of particle in-flight characteristics on the microstructure of atmospheric plasma sprayed yttria stabilized ZrO2. Surface and Coatings Technology, 141(2-3), pp.115-127. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(01)01239-7.

Gadow, R., Killinger, A., Stiegler, N., 2010. Hydroxyapatite coatings for biomedical applications deposited by different thermal spray techniques. Surface and Coatings Technology, 205(4), pp.1157-1164. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.03.059.

Hsiung, J.C., Kung, H.K., Chen, H.S., Chang, K.Y., 2012. Applications of Thermal Spray Coating in Artificial Knee Joints. Life Science Journal, 9(1), pp.457-463. Available at: http://dx.doi.org/10.7537/marslsj090112.68.

Kulkarni, A., Gutleber, J., Sampath, S., Goland, A., Lindquist, W.B., Herman, H., Allen, A.J., Dowd, B., 2004. Studies of the microstructure and properties of dense ceramic coatings produced by high-velocity oxygen-fuel combustion spraying. Materials Science and Engineering, 369(1-2), pp.124-137. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.295.

Li, C.J., Ohmori, A., 2002. Relationship between the structure and properties of thermally sprayed coatings. Journal of Thermal Spray Technology, 11(3), pp.365-374. Available at: http://dx.doi.org/10.1361/105996302770348754.

Li, C.J, Yang, G.J, Ohmori, A., 2006. Relationship between particle erosion and lamellar microstructure for plasma-sprayed alumina coatings. Wear, 260(11-12), pp.1166-1172. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2005.07.006.

Liao, H., Normand, B., Coddet, C., 2000. Influence of coating microstructure on the abrasive wear resistance of WC/Co cermet coatings. Surface and Coatings Technology, 124(2-3), pp.235-242. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00653-2.

Liou, S., 2009. Biomedical Titanium Alloys and Surface Modification, Chemical Industry.

Matejicek, J., Sampath, S., 2001. Intrinsic residual stresses in single splats produced by thermal spray processes. Acta Materialia, 49(11), pp.1993-1999. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/S1359-6454(01)00099-4.

- Material Product Data Sheet, 2012. Metco 105NS Aluminum Oxide Thermal Spray Powders, DSMTS-0005.1, Sulzer Metco.

Mrdak, М., 2016a. Study of the application of plasma sprayed coatings on the sections of the Astazou III B turbo - jet engine. Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier, 64(1), pp.1-25. Available at: http://dx.doi.org/10.5937/vojtehg64-8933.

Mrdak, M., 2016b. Properties of the ZrO2MgO/MgZrO3NiCr/NiCr triple-layer thermal barrier coating deposited by the atmospheric plasma spray process. Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier, 64(2), pp.411-430. Available at: http://dx.doi.org/10.5937/vojtehg64-9612.

- Pratt & Whitney, 2002. Turbojet Engine – Standard Practices Manual (PN 582005), East Hartford, USA, Pratt & Whitney.

Toma, D., Brandl, W., Marginean, G., 2001. Wear and corrosion behaviour of thermally sprayed cermet coatings. Surface and Coatings Technology, 138(2-3), pp.149-158. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(00)01141-5.

Tucker, R.C., 2013. ASM hand-book:Thermal spray technology 5A, Materials Park, OH:ASM International.

Yang, H., Luan, W. and Tu, S-T., 2006. Corrosion Behavior and Thermal Conductivity of Plasma Sprayed AlN/Al2O3 Coating. Materials Transactions, 47(7), pp.1649-1653. Available at: http://dx.doi.org/10.2320/matertrans.47.1649.

Objavljeno
2017/10/02
Broj časopisa
Vol. 65 Br. 4 (2017): oktobar – decembar
Rubrika
Originalni naučni radovi

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).