CZ268395A3 - Ceramic structural component made of a very strong silcon nitride for building engines, machines and instruments - Google Patents
Ceramic structural component made of a very strong silcon nitride for building engines, machines and instruments Download PDFInfo
- Publication number
- CZ268395A3 CZ268395A3 CZ952683A CZ268395A CZ268395A3 CZ 268395 A3 CZ268395 A3 CZ 268395A3 CZ 952683 A CZ952683 A CZ 952683A CZ 268395 A CZ268395 A CZ 268395A CZ 268395 A3 CZ268395 A3 CZ 268395A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mpa
- temperature
- strength
- bending
- load
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 34
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000001307 laser spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012170 montan wax Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
- C04B35/593—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by pressure sintering
- C04B35/5935—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by pressure sintering obtained by gas pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
Keramická konstrukční součást z křemíku pro stavbu motorů, vysoce pevného nitridu strojů a přístrojů
Oblast techniky
Další vývoj pístových spalovacích motorů je dnes stejně jako dříve v centru pozornosti výzkumných prací, přičemž v popředí je snížení emisí škodlivých látek a omezení spotřeby paliva. Nesporné je, že použití keramických konstrukčních součástí motorů se zřetelem na snahu o zlepšení poskytuje výhody, protože keramika má oproti kovům vedle větší tvrdosti navíc i menší hustotu. Stále se ale ještě hledají keramické materiály a způsoby jejich výroby, které z hlediska jejich spolehlivosti a konstantní kvality poskytuj í vysoký standard pro použití v sériových motorových vozidlech. Konstrukční součásti tohoto druhu, které je možné zatěžovat především vysokými teplotami a kmitáním jsou významné nejen pro pístové a jiné motory, ale také pro stavbu strojů a přístrojů.
Tak například ventily jsou v provozu podrobeny nárazově působícímu trvalému namáhání, které ve dříku vyvolává tahová a tlaková napětí s dodatečným namáháním v ohybu, talíř je namáhán ohybem, sedlo a horní část dříku je namáhána tlakem. Stupeň zatížení je závislý na tvaru a hmotnosti ventilu, dále na dynamickém chování pohonu ventilů v dané oblasti otáček. K tomuto mechanickému namáhání přistupuje především u výfukového ventilu tepelné zatížení o značné intenzitě. Navíc dochází na částech ventilu, které jsou vystaveny spalinám, podle okolností k silnému koroznímu ataku, který pak značně zvyšuje opotřebeni.
Termické namáhání výfukových ventilů spalovacích motorů se děje částečně nestacionárně. Proces se periodicky
-2opakuje od pracovního zdvihu k dalšímu pracovnímu zdvihu. To platí jak pro přístup tepla ze strany plynů tak pro procesy přenosu tepla v sedle ventilu a dříku ventilu. Přes toto nestacionární namáhání teplem se ve výfukovém ventilu ustaví - odhlédneme-li od tenké nestacionární okrajové zóny - již po krátké době provozu stacionární teplotní pole v závislosti na daném provozním stavu motoru. To je způsobeno především tím, že již při pomalu běžícím motoru probíhá tato nestacionární ^výměna tepla s relativně vysokou frekvencí.
Kolísání teplot na povrchu ventilu asi 20 °C zaniká již po několika milimetrech směrem do hloubky, přičemž je nestacionární okrajová zóna se stoupajícími otáčkami motoru stále tenčí. Pro vytvoření stacionárního teplotního pole proto není významné, že se tepelné zatížení vlastně děje nestacionárně. Mnohem více je rozhodující, v jakém množství a na kterých místech povrchu ventilu se teplo přivádí nebo odvádí . Úroveň stacionárního teplotního pole se pro každý provozní stav motoru nastavuje tak, že přivedené a odvedené množství tepla je v rovnováze.
Z hlediska mechanického namáhání se předpokládá, že se ve dříku ventilu nevytvářejí žádné příčné síly nebo ohybové momenty. Tahové namáhání by se vyvolalo nepřesným usazením talíře ventilu v sedle ventilu. Příčiny mohou být nej různějšího druhu. Nej častěji jsou vyvolány defrormací sedla v bloku nebo v hlavě a odchylkou osové polohy mezi sedlem a vedením. Na rozdíl od dřívějších šetření se s elastickou deformací sedla ventilu počítá, výrobní vlivy nebo materiálové pnutí se oproti tomu zanedbávají.
Dosavadní stav technikv
Srovnání komerčních kvalit materiálů z nitridu křemíku, které se nyní mezinárodně nabízejí (viz Daimler Benz
-3AG : Závěrečná zpráva výzkumného úkolu Vývoj a zkoušení dynamicky namáhaných součástí motorů z keramiky, kód BMFT 03M2029C8, únor 1992) ukazuje, že obzvláště japonští dodavatelé vyvinuli materiály na bázi SÍ3N4 pro specielní oblasti použití . Hustota materiálů na bázi S13N4 pro použití při teplotách nad 1000 °C se vyznačuje poměrně hrubozrnnou strukturou s tyčinkovitými útvary in-situ a většinou zcela vykrystalovanou fází mezi zrny. Měření pevnosti v ohybu tohoto materiálu se podle výše uvedeného pramenu Závěrečná zpráva .. neprovádělo na standardních vzorcích k ohybu, nýbrž na menších ohybových vzorcích stejné geometrie Daimler-Benz (srovnej str. 16). Všechny hodnoty pevnosxi v ohybu uvedené v závěrečné zprávě se proto musí přepočítat postupem popsaným na stranách 16 a 17 na standardní hodnoty pevnosti v ohybu, aby bylo možné srovnání. Tak činí pevnost v ohybu známého materiálu 842 MPa (přepočteno z údaje v závěrečné zprávě, 930 MPa) a do teploty 1400 C jen lehce klesá.
Vedle toho se popisují materiály, které se vyznačují pevností v ohybu při teplotě místnosti až 1130 MPa (přepočteno z údaje v závěrečné zprávě, 1250 MPa) a jsou vhodné pouze pro použití při teplotách nižších než 1000 C. Struktura takových materiálů na bázi SÍ3N4 je velmi jemnozrnná a vykazuje vysoký stupeň protažení zrn p-Si3N4. Vlastnosti amorfní hraniční fáze zrn ovšem vedou k příkrému poklesu pevnosti při vysokých teplotách (deformace tečením) . Vysokoteplotní pevnost v ohybu při teplotě 1000 °C činí jen 480 MPa (přepočteno z údaje v závěrečné zprávě,
530 MPa).
Spis US-A-4,870,036 popisuje také materiál, který je v první řadě určen pro oblast vysokých teplot (1400 ’C). Při teplotě místnosti vykazuje pevnost v ohybu asi 900 MPa, která při teplotách až do 1400 ’C klesá na hodnotu asi 600
-4MPa. Zvlášť důležitý údaj pro výrobu automobilových součástí - spolehlivost (Veibullův modul) však chybí. Navíc se popsaný materiál může vyrábět jen s pomocí specifického pomocného prostředku pro sintrování oxidu strontnatého a velmi nákladným procesem sintrování isostatickým lisováním za horka.
Materiály s vysokou pevností v ohybu při teplotě místnosti nadto vykazují relativně nízkou lomovou houževnatost maximálně 8 MPa.jm. V současné době dostupné materiály s lomovou houževnatostí 9 MPa.^m a více mají oproti tomu při teplotě místnosti nevýhodně jen relativně malou pevnost v ohybu nižší než 700 MPa. Všechny tyto materiály jsou pro použití jako ventily při stavbě motorů vhodné jen podmíněně.
Charakterizace pevnosti keramických materiálů se obvykle provádí pokusem 4-bodového ohybu na 30 nebo více vzorcích k ohybu. Nej jednodušší, ale nejméně vypovídající vyhodnocení představuje výpočet aritmetické střední hodnoty a standardní odchylky. Tyto údaje však nejsou pro konstrukční použití součástí z keramických materiálů dostatečné, protože automobilový průmysl oprávněně očekává údaje o pevnosti s pravděpodobností selhání blízkou nule.
Již řadu let je proto obvyklé, popisovat charakteristiku při mechanickém selhání součástí motorů na základě Veibullovy teorie (D.Munz a T.Fett : Mechanisches Verhalten keramischer Verkstoffe, VFT, Verkstoffforschung und Technik 8, Springer Verlag 1989) a pevnost charakterizovat pomocí obou distribučních parametrů Veibullova rozdělení (σθ a m) . Charakteristika selhání se potom obvykle znázorňuje tak zvaným Veibullovým diagramem. Ve Veibullově diagramu hodnot měření jsou vyneseny souvislosti mezi zatížením (maximální napětí v ohybu) a odpovídající pravděpodobností selhání. Měřítko os se volí tak, aby měřené body ležely na jedné přímce, jestliže měřené body odpovídají Veibullovu rozdě-5lení. Při dostatečně pečlivě provedené charakterizaci (v souladu s DIN 51110, díly 1 až 3; nebo EN 843, díl 1) mají monolitické keramické vysoce kvalitní materiály Veibullovo rozdělení.
Matematicky jednoznačný údaj o pevnosti se proto popisuje přímkou ve Veibullově diagramu. Tato přímka je dána buď jedním bodem a směrnicí m této přínky nebo dvěma body. Směrnice m je tak zvaný Veibullův modul. Nezávisle na nízké nebo vysoké hodnotě pevnosti udává Veibullův modul tuto směrnici ve Veibullově diagramu. Vysoký Veibullův modul způsobuje strmou přímku s nízkým kolísáním hodnot pevnosti, to znamená úzké rozdělení, zatímco číselně nízký Veibullův modul naznačuje velký rozptyl, to znamená široké rozdělení.
Protože ale více měřených řad jednoho materiálu a ještě více měřených řad různých materiálů nevyhovují stejné přímce a není je možné od sebe ohraničit jednou přímkou, může se matematicky jasné ohraničení provést jen přes jeden bod v tomto Veibullově diagramu, který by se měl nacházet v oblasti právě ještě přípustné pravděpodobnosti selhání požadované uživatelem. Poloha tohoto bodu je jednoznačně popsána jeho dvěma koordinátami.
U obvyklých údajů střední pevnosti se používá aritmetická střední hodnota výsledků zkoušek, která udává pevnost v ohybu při pravděpodobnosti selhání 50 %. V rámci předloženého vynálezu se místo střední pevnosti volí pevnost při pravděpodobnosti selhání 1 . 10-^, aby se hodnota udala pokud možno blízko nule. Hodnota nuly se matematicky nemůže zvolit, jak vyplývá již ze stupnice pravděpodobnosti selhání Veibullova diagramu. Pravděpodobnost selhání 1 . 10^ je obvyklá hodnota v automobilovém průmyslu, na kterou se dimenzují konstrukční součásti. Znamená, že při statistic-6kém hodnocení selže jen jedna součást z 1 milionu součástí při daném zatížení. Přitom se, jak je v mechanice lomu obvyklé, proloží měřenými body přímka a tou se extrapolují nízké pravděpodobnosti selhání, přičemž se přímka prodlouží směrem dolů.
Úkolem předloženého vynálezu tedy je dát k dispozici konstrukční součást z vysoce pevné siliciumnitridové keramiky, která má jak vysokou pevnost v ohybu případně stupeň namáhání v ohybu při teplotě místnosti tak také vysokou pevnost v ohybu případně stupeň namáhání v ohybu při teplotách asi 1000 eC, vždy při nízké pravděpodobnosti selhání a která navíc v kombinaci s tím má také tak vysokou lomovou houževnatost, že splňuje kvalitativní požadavky na sériovou stavbu motorů.
Podstata vynálezu
Tento úkol se řeší konstrukční součástí ze zvlášť vysoce pevné siliciumnitridové keramiky, která se vyznačuje tím, že vykazuje kombinaci následujících vlastností :
- hodnota namáhání v ohybu při teplotě místnosti nej méně 500 MPa při pravděpodobnosti selháni 1 . 10’^,
- hodnota namáhání v ohybu při vysoké teplotě 1000 °C nejméně 350 MPa při pravděpodobnosti selhání . 10S 6,
- lomová houževnatost při teplotě 20 až 1000 °C nejméně 6 MPa . *|m; a
- nejvyšší hodnota tečení při zatížení 130 MPa při teplotě 1200 °C ve výši 1 . 10^ 1/hodinu.
S výhodou činí míra namáhání v ohybu konstrukčních součástí motorů podle vynálezu při teplotě místnosti nejméně 550 MPa, zvlášť výhodně nejméně 600 MPa, zatímco míra namáhání v ohybu při vysoké teplotě 1000 °C s výhodou
-7380 MPa, zvlášť výhodně nejméně 400 MPa, vždy při pravděpodobnosti selhání 1 . 10“^, přičemž má zároveň lomová houževnatost hodnotu s výhodou a 7, zvlášť výhodně a 7,5 MPa. *|m.
Jako konstrukční součást, obzvláště mechanicky vysoce namáhaná součást se rozumí podle vynálezu sací nebo výfukový ventil jako takový, ventilové vedení, rotor turbodmychadla, zapalovací svíčka, žhavicí tyčka, předzapalovací komůrka, vířivá komůrka, vstřikovací tryska, vahadlový rozvod, píst, dno pístu, pístový kroužek, pístní čep, vložka válce, zdvihátko talíře, talíř ventilového pera, vačkový hřídel a/nebo jejich jednotlivé součásti, deska hlavy válců nebo kladka vahadla.
K charakterizaci mechanických a dalších vlastností uvedených dále se z ventilových dříků připraví tělíska tvaru hranolu podle DIN 51110, část 1 tímto způsobem :
Oddělení zkušebního tělíska z ventilového dříku se provádí pomocí diamantového řezacího nástroje nebo obroušením na kyvadlovém brousicím stroji. Tělíska se opracují na přibližné rozměry 5 x 4 x 45 mm planparalelně (± 0,05 mm) a pravoúhle (± 1°).
Surové tělísko s nakonec brousí na plochém brousicím stroji způsobem kyvadlového broušení na konečné rozměry, přičemž posuv/brusný zdvih se na posledních 100 gm snižuje z předchozích 2 až 3 gm/zdvih na hodnotu 1 gm/zdvih, aby se poškození a vlastní pnutí zkušebního tělíska zůstalo pokud možno malé. Pro opracování se používá diamantový brusný kotouč s jemným zrněním (< D^g podle standardu FEPA; velikost zrna < 46 gm).
-8Po opracování broušením se provádí konečná preparace tahem zatížené horní plochy dvoustupňovým procesem lapování a leštění lapováním. V prvním kroku se povrch kontroluje optickým mikroskopem a lapuje se do matového povrchu bez škrábanců středně jemnou lapovací střední suspenzí B^C/SiC (velikost zrna asi 20 až 30 pm) a potom se v leštícím kroku vypracuje do vysokého lesku pomocí jemné diamantové suspenze (velikost zrna asi 2 až 3 pm) . Při těchto procesních krocích se zvláště dbá na čistotu, protože i nepatrné znečištění lapovacího prášku by způsobilo při leštění poškození povrchu.
Závěr přípravy vzorku tvoří zaoblení podélných hran zatížených tahem na poloměr hrany asi 0,15 mm. Toto opracování se provádí ručně na jemnozrnném diamantovém leštícím kotouči (velikost zrna =£ 10 pm) převážně v podélném směru vzorku.
Ke zkoušení kvality připraveného povrchu se strany vzorků vystavené tahu a jejich podélné hrany posuzují optickým stereomikroskopem z hlediska výskytu prohlubní a škrábanců. V případě malých pruhlubní na hranách a slabých škrábanců se provádí další úprava. Vzorky s prohlubněmi na hranách S; 0,2 mm a silnějšími šrábanci se dále nezpracovávaj i, ale vyřadí.
Charakterizace pevnosti materiálu a jeho namáhání se provádí zkouškou čtyřbodového ohybu podle DIN EN 843, část 1. Zkoušení se provádí za podmínek dále tabelárně posaných.
-9Zkouška
Namáhání ohybem ve 4 bodech
Počet vzorků :
Rozměry vzorků (š x v x d) : Zkušební stroj :
Geometrie namáhání ohybem :
Okolní podmínky :
Rychlost zatěžování :
Modus zatěžování :
Předzátěž :
Měření lomové zátěže :
nejméně 30
4,0 ± 0,02, 3,0 ± 0,02, 2:45 mm univerzální zkušební stroj 40/20 mm, určeno staticky, všechny kladky otáčivé, kladky sklopné
20° C, 50 až 55 % relativní vlhkosti
240 N/s - 200 MPa/s řízený silou až 20 N registrace špičkové zátěže a uložení dat
Pro zkoušku ohybem se stanoví geometrické rozměry vzorku (šířka a výška pomocí číselníkového úchylkoměru; přesnost 0,003 mm; délka posuvným měřítkem; přesnost 0,03 mm).
Zkušební postup jako takový se provádí následovně : vzorek se vloží do zatěžovacího přípravku (4-bodová ohybová opera) s pomocí šablony, která vůči sobě vzájemně nastaví části ohýbacího zařízení (horní a spodní opěra) a vzorek. Potom se vzorek předběžně zatíží malou řízenou ohýbací silou a justační šablona se vyjme. Vzorek se potom zatěžuje silou s konstantním poměrem nárůstu až do lomu. Registrace maximální síly se provádí zaznamenáním špičkové hodnoty a navíc se zaznamenává celkový průběh síla/čas pomocí zařízení na registraci měřených dat. Po lomu vzorku se zkušební stroj vrací zpět do výchozí pozice, zlomené části vzorku se vyjmou a uschovaj í pro pozděj i prováděnou charakterizaci lomových ploch.
-10K charakterizaci teplotní závislosti pevnosti materiálu se provádí zkouška 4-bodovým ohybem při teplotě 1000 eC podle DIN EN 843, část 2. Zkoušení se provádí za podmínek dále tabelárně posaných.
Zkouška
Namáhání ohybem ve 4 bodech při teplotě 1000 °C
Počet vzorků :
Rozměry vzorků (š x v x d) : Zkušební stroj :
Geometrie namáhání ohybem :
Okolní podmínky :
Testovací teplota :
Rychlost zatěžování :
Modus zatěžování :
Předzátěž :
Měření lomové zátěže :
nejméně 10
4,0 ± 0,02, 3,0 ± 0,02, >45 mm univerzální zkušební stroj 40/20 mm, určeno staticky, všechny kladky otáčivé, kladky sklopné
20° C, 50 až 55 % relativní vlhkosti
1000 °C, kontrolována dvěma termočidly
240 N/s - 200 MPa/s řízený silou až 20 N registrace špičkové zátěže a uložení dat
Pro zkoušku ohybem se stanoví geometrické rozměry vzorku (šířka a výška pomocí číselníkového úchylkoměru; přesnost 0,003 mm; délka posuvným měřítkem; přesnost 0,03 mm).
Použité zkušební zařízení je zhotoveno z vysoce teplotně odolného materiálu (AI2O3, $SiC). K ohřátí vzorku se používá elektricky vytápěná vysokoteplotní pec, která vyhřeje celé zkušební zařízení a vzorek. Výklopná pec se montuje okolo vysoce tepelně odolného zkušebního zařízení.
-11Přechodové části ze zkušebního zařízení na zatěžované části zkušebního stroje a ústrojí měřicí sílu se chladí vodou.
Průběh zkoušek se řídí následovně :
Vzorek se vloží do zatěžovacího přípravku (4-bodová ohybová opěra) s pomocí šablony, která vůči sobě vzájemně nastaví části ohýbacího zařízení (horní a spodní opěra) a vzorek. Potom se vzorek předběžně zatíží malou řízenou ohýbací silou a justační šablona se vyjme. Pec se uzavře a teplota se nechá stoupat rychlostí asi 900 “C/hodinu. Po vyrovnání teplot na zkušební teplotu během doby asi 15 minut se započně s vlastním zatěžováním. Vzorek se zatěžuje silou s konstantním poměrem nárůstu až do lomu. Registrace maximální síly se provádí zaznamenáním špičkové hodnoty a navíc se zaznamenává celkový průběh síla/čas pomocí zařízení na registraci měřených dat. Po lomu vzorku se zkušební stroj vrací zpět do výchozí pozice, pec se vypojí a pomalu ochladí. Po dosažení teploty místnosti se zlomené části vzorku se vyjmou a odděleně uschovají pro později prováděnou charakterizaci lomových ploch.
Statistické vyhodnocení zkoušek pevnosti sestává z následujících částí :
i) určení střední hodnoty a standardní odchylky ohybové pevnosti;
Pro každou sérii zkoušek se vypočítá střední hodnota a standardní odchylka.
ii) stanovení Veibullova parametru rozdělení pevností a vyhotovení Veibullova diagramu :
Pro serie zkoušek s ž 10 vzorky (obvykle & 30 vzorků) se stanoví Veibullův parametr m a σθ metodou Maximum-12Likelihood. Tento postup se podrobně popisuje v DIN 51110, část 3. Na základě výsledků jednotlivých měření se pak sestaví Veibullův diagram, ve kterém jsou znázorněny souvislosti mezi pravděpdobností selhání zkušebního tělesa a použitým zatížením.
iii) Podmínky interpolace :
Na základě Veibullových parametrů zjištěných podle ii) se při pravděpodobnosti selhání 10“^ extrapoluje podle vzorce : σ-^θ eXp_g = tfg. (ÍO-^) l/m . Přitom se pro výpočet Veibullova parametru musí použít všechny naměřené hodnoty, včetně odlehlých hodnot.
K charakterizaci modulu E se provedou následuj ící měření :
Zkouška Dynamický modul E
Rozměry vzorků (š x v x d) :
Okolní podmínky ;
Stav vzorku :
Zkušební přístroj :
Podmínky měření :
Měření vzorků :
4,0 ± 0,02, 3,0 ± 0,02, > 45 mm
20° C, 50 až 55 % relativní vlhkosti broušený ze všech stran, bez obruby přístroj Grindo-Sonic mechanické namáhání vzorku ležícího na ploché straně měření vlastní frekvence přesnost měření :
rozměry : 0,03 mm hmotnost : ± 0,001 g
Princip měření spočívá na měření vlastní zkušebních těles schopných kmitání. Vzorky pro ohyb se uvedou mechanickými impulsy v příčné ohybové kmitání. Již po krátké
-13době po vystavení vzorků impulsům odezní vlivy impulsů, které ruší vlastní kmitání a je možné měření vlastní frekvence kmitů. K výpočtu modulu E materiálu jsou vedle znalosti přesných rozměrů podstatné hustota a vid kmitů.
Z nich se může vypočítat modul E (viz manuál Grindo-Sonic = příručka výrobce přístroje).
Zkoušky se provádějí následovně :
Změřený a zvážený vzorek se položí na plocho na podložku z pěnové hmoty a zeshora se vystaví lehkým impulsům předmětu tvaru tyčinky. Přímo pod středem vzorku (vzdálenost 1 až 2 mm) se umístí mikrofon, který registruje kmitavý zvuk zkušebního tělesa. Tento signál se elektronicky filtruje a upravuje a opticky zobrazuje v podobě frekvence nebo doby kmitání. Tento pokus se pro každý vzorek opakuje nejméně desetkrát a pro další vyhodnocení se zaznamená střední hodnota z 10 měření. Hodnota digitální indikace by při 10 měřeních neměla kolísat více jak o ± 1 Digit. Pokud je kolísání větší, není buďto dosaženo správného vidu kmitů nebo dochází k příliš velkému tlumení materiálu.
K charakteristice odolnosti proti tvorbě trhlin se používá stejný tvar vzorku jako k charakteritice pevnosti. Další úprava řezu a stanovení geometrických rozměrů se řídí podle DIN 51 109. Vzorky vyrobené pro zkoušení ohybu se na jejich tahové straně (leštěný povrch) naříznou do hloubky cca 1 mm drátovou pilou (síla drátu asi 80 gm). Šířka řezu v oblasti dna vrubu nesmí přestoupit 0,1 mm. Hloubka zářezu se měří ve třech referenčních bodech a zprůměruje. Odchylky měřených hodnot mohou být nejvýše 10 % střední hodnoty.
-14Zkoušení odolnosti proti tvorbě trhlin :
Základem pro zkoušení a vyhodnocení je návrh normy DIN 51 109. Zkouška se provádí čtyřbodovým ohybovým zatížením, jak již bylo popsáno, přičemž se doba zkoušky volí tak, aby k lomu došlo po 5 až 10 sekundách. Zatížení se řídí jinak než při čtyřbodové zkoušce ohybu a to s konstantní rychlostí posuvu a síla se zaznamenává jako funkce času případně cesty. Po lomu zkušebního dílu se provádí se provádí kontrola lomu, aby bylo možné detekovat chybné pokusy. Z lomové síly a geometrické velikosti se vypočítá hodnota Kjq. Pro měření při vysoké teplotě platí stejné podmínky, měření se však provádí při odpovídající vyšší teplotě.
Zkoušení chování z hlediska tečení se orientuje na popis krátkodobé zkoušky pevnosti při vysoké teplotě. Po dosažení požadované teploty se zatížení vzorku zvýší z předběžného zatížení na zkušební zatížení. To je zpravidla nejméně o faktor vyšší než předběžné zatížení (100 až 200 Newton). Měřenou veličinou je střední prohnutí vzorku, které je určeno referenčním dotykovým systémem z AI2O3.
K tomu se stanoví průhyb středu vzorku relativně ke dvěma referenčním bodům. Z této měřené veličiny se nechá zjistit skutečný střední průhyb a z něj protažení okrajových vláken (protažení na tahové straně vzorku). Měřený signál se zaznamenává několik hodin, případně dní, dokud se neustaví stacionární průběh (konstantní přírůstek případně konstantní signál). Z toho vyplývají dva výsledky zkoušek : počáteční hodnota tečení a stacionární hodnota tečení. Stacionární hodnota tečení se může použít jako charakteristická hodnota materiálu jen podmíněně, neboť nehomogenita zatížení ovlivňuje přesuny napětí ve vzorku a znesnadňuje nebo znemožňuje analytické vyhodnocení. Jako charakteristika materiálu se proto stanoví počáteční hodnota tečení (v průběhu prvních 10 hodin) a křivka tečení stanoví vlastnost materiálu. Mě-15ření vyžaduje konstantní teplotu okolí, která smí kolísat nejvýše o 1 K. Během celého pokusu se sledují teplotní vlivy na měřicí přístroje.
V dále uvedených příkladech provedení se odborníkům vynález ještě názorněji vysvětlí. Jako exemplární konstrukční součást se použije ventil (příklad 1 : válec, příklady 2 až 4 : ventily).
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Složky anorganické směsi prášků uvedené v tabulce 1 jako směs prášků B se za použití 0,5 % hmotnostních polykarboxylové kyseliny 0,2 % hmotnostních polyakrylátu amonného (účinná látka vztažena na celkové množství látek) jako pomocného dispergačního prostředku mísí, případně mele ve vodné suspenzi s obsahem 62 % pevné látky v míchacím kulovém mlýně po dobu 75 minut.
Po ukončení mletí se ke šlikru přidá 1,0 % hmotnostních polyvinylalkoholu jako 12,5 % roztok a 1,0 % hmotnostních polyethylenglykolu MV 400. Potom se provádí sušení rozprašováním pomocí dvousložkové trysky za následujících podmínek :
Vstupní teplota vzduchu Výstupní teplota vzduchu Poměr vzduchu k množství šlikru v trysce :
205 °C °C
0,85
Tímto způsobem vyrobený granulát má následující vlastnosti :
| Sypná hustota : | 0,95 g/cm | ||
| Zbytková vlhkost : | 1,3 % | ||
| « | Velikost granulátu : | d10 : | 32 μπι |
| d50 : | 70 μπι | ||
| d90 : | 110 μπι | ||
| Jemný podíl < 24 μπι : | 4 % |
Granulát se potom isostaticky formuje postupem s využitím isostatické suché matrice při lisovacím tlaku 200 MPa.
Po vypálení organického pomocného lisovacího prostředku se provádí sintrování za následujících podmínek :
Tmax = 1865 °C>
první teplotní stupeň : 0,945 . Tmax po dobu 17 minut, při tlaku N2 0,4 MPa;
druhý teplotní supeň : 0,975 . Tmax po dobu 40 minut, při tlaku N2 4,5 MPa;
následné zvýšení teploty na Tfflax a zvýšení tlaku na 10 MPa po dobu působení tlaku 15 minut.
Vlastnosti tvarových dílů dosažené tímto způsobem detailně uvádí tabulka 2.
Příklad 2
Výchozí prášek se smísí stejně jako v příkladu 1, seraele se a po ukončení mletí se bez dalšího přídavku polymeru za jinak stejných podmínek jako v přikladu 1 suší roztřikováním.
Následně se provede redispergace výše uvedeného prášku s obsahem pevné látky 65 % hmotnostních. Potom se přidá 0,5 % dispergačního činidla (aminoalkohol) a 3 % vosku na
-17bázi surového montánního vosku (esterový vosk), vztaženo na navážku prášku. Šlíkr se homogenizuje po dobu 2 hodiny za míchání a potom se odlije na ventily v konvenčních sádrových formách. Po době 1 hodiny se pak polotovary vyjmou z formy a sintrují jako v příkladě 1.
Příklad 3
Příprava prášku a jeho sušení se provádí stejně jako v příkladu 2 podle směsi prášku C. Potom se materiál po dobu 2 hodin při teplotě 190 “C intenzivně promísí s organickými složkami v hnětacím mísiči. Organické součásti mají následuj ící ^ložení :
74,3 % polyoxymethylenu, index tání : 52
19,2 % polyethylenglykolu, molekulová hmotnost 7000 6,4 % mikronizovaného amidového vosku
Materiál granulovaný ochlazením v hnětiči se potom ve stroji^pro vstřikové lití při teplotě v trysce 185 °C tvaruje za vstřikovacího tlaku 135 MPa na motorové ventily. Polotovary se zahřívají ve vypalovací peci po dobu 48 hodin na teplotu 400 “Ca tak se zcela odstraní veškeré organické složky.
Sintrování se provádí podle příkladu 1; výsledné vlastnosti tvarových součástí uvádí tabulka 2.
Příklad 4
Prášek Si-jN^ typu A se za podmínek uvedených v příkladu 1 a v tabulce 1 pro prášek A smísí se sintrovacími aditivy, semele a suší rozstřikováním.
-18Motorové ventily se lisují způsobem isostatického lisování s vlhkou matricí při tlaku 250 MPa a sintrují se za dále uvedených podmínek, změněných oproti příkladu 1 : doba zdržení při všech 3 teplotních stupních činí 40 minut. Tlak dosáhne při dosažení prvního teplotního stupně 1,5 MPa a 5 MPa po dosažení 1/4 doby trvání druhého teplotního stupně sintrování. Potom se tlak zvýší na 8 MPa a až do konce doby udržování teploty se udržuje konstantní. Vlastnosti vzniklých tvarových součástí uvádí tabulka 2.
Tabulka 1
Vlastnosti prášků, chemiské složení směsi prášku, parametry směsi :
| Vlastnosti prášku | Typ A | Typ B | Typ c | |
| Podíl a-Si-jN^ (%) | 96,5 | 98 | 98 | |
| Obsah 0 (%) | 1,8 | 1,5 | 1,5 | |
| Obsah C (%) | 0,15 | 0,1 | 0,1 | |
| Kationické znečištění | (%) | 0,05 | 0,025 | 0,025 |
| Střední velikost zrna | (gm) | 0,3 | 0,45 | 0,45 |
| Spec. povrch (m /g) | 19,3 | 12 | 12 | |
| Směs prášku : | A | B | C | |
| SÍ3N4 (% hmotnostní) | 87,5 | 89,6 | 92,0 | |
| Y2O3 (% hmotnostní) | 8,2 | 6,66 | 5,34 | |
| AI2O3 (% hmotnostní) | 4,1 | 3,34 | 2,66 | |
| HfO2 (% hmotnostní) | 0,2 | 0,4 | - |
Měřicí metoda : ohybová laserová spektrometrie přístrojem Master Sizer SB.OC firmy Malvern
-19Tabulka 2
Vlastnosti tvarových součástí :
| Příklad č. | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Hustota (% teor.hustoty) | 99,2 | 99,0 | 98,8 | 99,0 |
| Střední pevnost v ohybu při RT (MPa) | 1402 | 1280 | 1184 | 944 |
| Veibullův modul při RT | 19 | 21 | 25 | 31 |
| Lomová houževnatost Kj^ (MPa.^m) při RT | 9 | 8,8 | 8,5 | 7,5 |
| Zatížitelnost ohybem při RT při pravděpodobnosti selhání 10 (MPa) | 694 | 671 | 690 | 615 |
| Střední pevnost v ohybu | ||||
| při teplotě 1000 °C | 911 | 850 | 930 | 791 |
| Veibullův modul při | ||||
| teplotě 1000 °C | 17 | 23 | 24 | 23 |
Zatížitelnost ohybem při teplotě 1000 °C při pravdě-
| podobnosti selhání 106(MPa) | 405 | 475 | 539 | 439 |
| Poměr tečení při 130 MPa | ||||
| a 1200 °C.10'4(h-1) | 0,6 | 0,6 | 0,4 | 0,9 |
| Lomová houževnatost Kjq | ||||
| při 1000 °C (MPaJm) | 8 | 7,9 | 7,7 | 6,5 |
RT = teplota místnosti
-20Vysvětlení obrázků na výkresech
Na připojených obrázcích jsou k lepšímu znázornění ještě uvedeny Veibullovy diagramy zkoušek vzorků. Obrázek 1 znázorňuje Veibullův diagram pro ohybovou pevnost při teplotě místnosti (RT) a při vysoké teplotě (HT) srovnávacích příkladů 1 a 2 ze závěrečné zprávy Daimler Benz AG s hodnotami
| materiál | 1(RT) | m = 29,0 | ffstredni 1131 | σ10εχρ-6=7θ2’θ | |
| materiál | 2(RT) | lun = 25,0 | °stredni- | 842 | a10exp-6=485’° |
| materiál | 1(HT) | m = 29,0 | ďstredni= | 480 | ff10exp-6=298’° |
| materiál | 2(HT) | m = 25,0 | ffstredni= | 815 | a10exp-6=469’0 |
obrázek 2 znázorňuje Veibullův diagram při teplotě místnosti (RT) vzorků podle vynálezu z příkladů 1 až 4 s hodnotami
| Příklad | 1 | m = 18,9 | ťrstredni“^492 ’2 | ff10exp-6-694’0 |
| Příklad | 2 | m = 20,6 | ffstredni=l279 *8 | σ10βχρ-6=671’0 |
| Příklad | 3 | m = 24,6 | Ostredni=-L188 ’ 6 | σ10βχρ-6=689’8 |
| Příklad | 4 | m = 31,0 | ^tredni1* 944,5 | ff10exp-6=615’1 |
obrázek 3 znázorňuje Veibullův diagram při teplotě při vysoké teplotě (HT) 1000 °C vzorků podle vynálezu z příkladů 1 až 4 s hodnotami
| Příklad | 1 | m = 16,5 | astredni“ 910,9 | σ10εχρ-6=4θ5’θ |
| Příklad | 2 | m = 22,8 | ffstrednií= 849 »7 | ff10exp-6=474’5 |
| Příklad | 3 | m = 24,4 | °stredni= 929,8 | σ10βχρ-6=538 ’8 |
| Příklad | 4 i | m = 22,6 | astredni= 79θ’8 | σ10βχρ-6=439’θ |
-21Výsledky měření dokumentují, že kombinace vysoké pevnosti v ohybu při teplotě místnosti a zároveň při vysoké teplotě jsou nové a zvlášť překvapující.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY j1. Konstrukční součást z vysoce pevné siliciumnitridovéj keramiky pro stavbu motorů, strojů a přístrojů, ’ vyznačující se tím, že vykazuje kombinaci následujících vlastností :- hodnota namáhání v ohybu při teplotě místnosti nejménq|. 500 MPa při pravděpodobnosti selháni 1 . 10- hodnota namáhání v ohybu při vysoké teplotě 1000 °C nejméně 350 MPa při pravděpodobnosti selháni1 . 10-6,- lomová houževnatost při teplotě 20 až 1000 °C nejméně 6 MPa . a- nejvyšší hodnota tečení při zatížení 130 MPa při teplotě 1200 °C ve výši 1 . 10-4 1/hodinu.
- 2. Konstrukční součást podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota namáhání v ohybu při teplotě místnosti činí nejméně 550 MPa, s výhodou nejméně 600 MPa při pravděpodobnosti selhání 1 . 10'4 1/hodinu.
- 3. Konstrukční součást podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota namáhání v ohybu při vysoké teplotě 1000 °C činí nejméně 380 MPa, s výhodou nejméně 400 MPa při pravděpodobnosti selhání
1 . 10“6. v 4. Konstrukční součást podle nároku 1, v y značující se tím, že lomová houževnatost při teplotě místnosti má hodnotu nejméně 7 MPa . ^m, s výho dou nejméně 7,5 MPa . -jm. te CX 33
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4312251A DE4312251C1 (de) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | Keramisches Bauteil aus hochfestem Siliziumnitrid für den Motoren-, Maschinen- und Gerätebau und Verwendung des Bauteils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ268395A3 true CZ268395A3 (en) | 1996-03-13 |
Family
ID=6485493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ952683A CZ268395A3 (en) | 1993-04-15 | 1994-03-17 | Ceramic structural component made of a very strong silcon nitride for building engines, machines and instruments |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0698003B1 (cs) |
| JP (1) | JPH08508463A (cs) |
| KR (1) | KR960701813A (cs) |
| AT (1) | ATE167176T1 (cs) |
| BR (1) | BR9406044A (cs) |
| CZ (1) | CZ268395A3 (cs) |
| DE (2) | DE4312251C1 (cs) |
| ES (1) | ES2118396T3 (cs) |
| WO (1) | WO1994024066A1 (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19711972A1 (de) * | 1997-03-21 | 1998-09-24 | Jakob Ettner | Kreiskolbenbrennkraftmaschine |
| DE19714708A1 (de) | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Bayer Ag | Gesintertes Siliciumnitrid, Bauteile daraus, insbesondere Ventile, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| DE10327536A1 (de) * | 2003-06-18 | 2005-01-05 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit | Wälzlageranordnung und Wälzlager, insbesondere zur Anwendung bei einer Rezirkulationspumpe eines Brennstoffzellensystems |
| CN109799138B (zh) * | 2019-02-20 | 2023-09-22 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光盘弹性模量和蠕变特性在位测量装置及测量方法 |
| CN114113083B (zh) * | 2021-11-10 | 2024-01-19 | 中国石油大学(北京) | 砾岩非均质性的评价方法、装置、介质、设备及程序产品 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219761A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | 宇部興産株式会社 | 窒化珪素質焼結体の製法 |
| JPS62153169A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-08 | 株式会社東芝 | 窒化ケイ素セラミツクス焼結体 |
| US4870036A (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-26 | Allied-Signal Inc. | High strength silicon nitride |
| US5173458A (en) * | 1990-12-28 | 1992-12-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Silicon nitride sintered body and process for producing the same |
-
1993
- 1993-04-15 DE DE4312251A patent/DE4312251C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-17 EP EP94911918A patent/EP0698003B1/de not_active Revoked
- 1994-03-17 WO PCT/EP1994/000853 patent/WO1994024066A1/de not_active Ceased
- 1994-03-17 JP JP6522662A patent/JPH08508463A/ja active Pending
- 1994-03-17 AT AT94911918T patent/ATE167176T1/de active
- 1994-03-17 ES ES94911918T patent/ES2118396T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-17 KR KR1019950704484A patent/KR960701813A/ko not_active Abandoned
- 1994-03-17 BR BR9406044A patent/BR9406044A/pt not_active Application Discontinuation
- 1994-03-17 CZ CZ952683A patent/CZ268395A3/cs unknown
- 1994-03-17 DE DE59406227T patent/DE59406227D1/de not_active Revoked
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE167176T1 (de) | 1998-06-15 |
| BR9406044A (pt) | 1995-12-19 |
| ES2118396T3 (es) | 1998-09-16 |
| JPH08508463A (ja) | 1996-09-10 |
| DE4312251C1 (de) | 1995-01-05 |
| DE59406227D1 (de) | 1998-07-16 |
| EP0698003B1 (de) | 1998-06-10 |
| KR960701813A (ko) | 1996-03-28 |
| WO1994024066A1 (de) | 1994-10-27 |
| EP0698003A1 (de) | 1996-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ferber et al. | Evaluation of the strength and creep–fatigue behavior of hot isostatically pressed Silicon Nitride | |
| Boniecki et al. | Mechanical properties of alumina/zirconia composites | |
| Munro | Evaluated material properties for a sintered alpha‐alumina | |
| Andersson et al. | Indentation thermal shock test for ceramics | |
| Quinn et al. | “Edge toughness” and material properties related to the machining of dental ceramics | |
| Danzer et al. | Biaxial tensile strength test for brittle rectangular plates | |
| Swain | Limitation of maximum strength of zirconia‐toughened ceramics by transformation toughening increment | |
| Kirchner et al. | Characteristics of flaws at fracture origins and fracture stress-flaw size relations in various ceramics | |
| Pezzotti et al. | In situ measurement of bridging stresses in toughened silicon nitride using Raman microprobe spectroscopy | |
| US4722915A (en) | Zirconia porcelain | |
| US6558821B1 (en) | Ceramic sinter, and wear resistant member and electronic component member using thereof | |
| CZ268395A3 (en) | Ceramic structural component made of a very strong silcon nitride for building engines, machines and instruments | |
| Harrer et al. | Influence of surface defects on the biaxial strength of a silicon nitride ceramic–Increase of strength by crack healing | |
| Larsen | Property screening and evaluation of ceramic turbine engine materials | |
| Abo-Naf et al. | Mechanical and tribological properties of Nd-and Yb-SiAlON composites sintered by hot isostatic pressing | |
| Wiederhorn et al. | Fracture mechanism maps: their applicability to silicon nitride | |
| Tsai et al. | Crack shielding in Ce‐TZP/Al2O3 composites: comparison of fatigue and sustained load crack growth specimens | |
| Lin et al. | Tensile dynamic and static fatigue relations for a HIPed silicon nitride at elevated temperatures | |
| Chuck et al. | High‐Temperature Tensile Strength and Tensile Stress Rupture Behavior of Norton/TRW NT‐154 Silicon Nitride | |
| Park et al. | Effect of crosshead speed on the fracture toughness of Soda-lime glass, Al2O3 and Si3N4 ceramics determined by the surface crack in flexure (SCF) method | |
| Jr Krause et al. | Tensile Creep Behavior of a Gas‐Pressure‐Sintered Silicon Nitride Containing Silicon Carbide | |
| Belnap et al. | Direct measurement of crack shielding in ceramics by the application of Raman microprobe spectroscopy | |
| Lenoe | Recent Accomplishments and Research Needs in Structural Ceramics | |
| Rubeša et al. | Main features of designing with brittle materials | |
| Gogotsi et al. | Statistical investigation of the strength of silicon nitride materials |