Nowe kompozyty ceramika-polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego z tlenku glinu

Przedstawiono wyniki badan dotyczących otrzymywania kompozytow ceramiczno-polimerowych o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego z tlenku glinu, w ktorego porach umieszczono polimer organiczny. Ceramiczne tworzywo porowate otrzymywano metodą spiekania ziaren elektrokorundu z dodatkiem drobnoziarnistego tlenku glinu jako spoiwa. Polimerem wprowadzanym do porow ceramicznego tworzywa porowatego byl polimetakrylan metylu, wprowadzany do wnetrza materialu porowatego na drodze zapelniania porow monomerem przy wykorzystaniu aparatury prozniowej, a nastepnie przeprowadzania reakcji polimeryzacji w porach tworzywa ceramicznego. Dla zwiekszenia przyczepności pomiedzy ceramiką i polimerem, w celu poprawienia wlaściwości wytrzymalościowych otrzymanego kompozytu, uzyto promotora adhezji - krzemoorganicznego środka sprzegającego 3-amino-propylotrietoksysilanu. Tabela 1 przedstawia wplyw wielkości ziarna elektrokorundu na średnią i maksymalną średnice porow ksztaltek sporządzonych z ceramicznego tworzywa porowatego. Ksztaltki wykonane z ziaren o wiekszej średnicy posiadają wieksze pory. W tabeli 2 przedstawiono wyniki pomiarow parametrow fizycznych dla ksztaltek z ceramicznego tworzywa porowatego i ksztaltek z wprowadzonym polimerem. Pomiary dowiodly, ze pory o wiekszej średnicy zostaly w wiekszym stopniu wypelnione polimerem. Tabela 3 zawiera wyniki badan wytrzymalościowych poszczegolnych rodzajow ksztaltek. W badaniach wykazano, ze obecnośc polimeru w porach tworzywa ceramicznego, zwlaszcza przy jednoczesnym dodatku promotora adhezji, powoduje znaczny wzrost wytrzymalości mechanicznej kompozytu w porownaniu do ceramicznego tworzywa porowatego - blisko 750%. Na rysunku 1 przedstawiono wykres zalezności naprezenie-odksztalcenie dla ksztaltek z polimerem i dla porownania bez polimeru. Z wykresu wynika, ze kompozyt tego typu zachowuje sie jak cialo pseudoplastyczne. Przedstawiono tez zdjecia mikrostruktury badanych probek uzyskane w skaningowym mikroskopie elektronowym - dla probki z ceramicznego tworzywa porowatego (rys. 2) i probki z ceramicznego tworzywa porowatego z wprowadzonym polimerem z dodatkiem promotora adhezji (rys. 3). Zdjecia potwierdzają, ze zastosowany polimer dobrze zwilza ziarna materialu ceramicznego, a dodatkowe wprowadzenie środka sprzegającego zwieksza adhezje pomiedzy ceramiczną osnową a wypelnieniem polimerowym. Badania wykazaly, ze, wprowadzając polimer w pory ceramicznego tworzywa porowatego poprzez polimeryzacje monomeru bezpośrednio w porach, mozna uzyskac kompozyt o stopniu zapelnienia porow dochodzącym do okolo 73%. Slowa kluczowe: ceramika, ceramiczne tworzywo porowate, polimer, kompozyt, środek sprzegający