Vývoj nových kovových kompozitov na báze vysokomodulových krátkych uhlíkových vlákien s vysokou rozmerovou stabilitou pri zvýšených teplotách

Začiatok riešenia:	01.01.2010
Koniec riešenia:	31.12.2012
Program:	VEGA
Evidenčné číslo projektu:	2/0158/10
Pozícia ústavu v projekte:	Jediný riešiteľ projektu
Zodpovedný riešiteľ:	Pavol Štefánik

Vyvinul sa kompozit s krátkymi uhlíkovými vláknami a tromi typmi kovových matríc, ktoré sa pripravili metódou tlakovej infiltrácie roztaveného kovu do vláknovej predformy. Vlákna majú vysoké mechanické vlastnosti a vysokú tepelnú vodivosť, ale vlastnosti kompozitu závisia tiež aj od orientácie vlákien. K zvýšeniu adhézie kovov (Mg alebo Cu) k povrchu uhlíkových vlákien sa do kovovej matrice pridal legujúci prvok (Al alebo Cr). Nežiaduci karbid hliníka sa vytvára počas infiltrácie Al do predformy z uhlíkových vlákien. K potlačeniu tejto reakcie sa do Al pridal Mg vo forme legujúceho prvku a optimalizovali sa parametre infiltrácie. Pripravené kompozity sa termocyklovali v rozsahu teplôt 20-350 °C a určili sa koeficienty teplotnej rozťažnosti kompozitov. V smere orientácie vlákien sa výrazne znížila rozťažnosť kompozitov v celom sledovanom teplotnom intervale v porovnaní s čistými kovmi. Najvyššiu tepelnú vodivosť mal kompozit s Cu matricou s obsahom 0,2 % Cr.