Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование анизотропии свойств режущей пластины, полученной по технологии керамической 3D-печати (LCM) из композита Al2O3/ZrO2 (ZTA)

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-64-69

Полный текст:

Аннотация

Исследована анизотропия свойств керамической режущей пластины (ее трех граней), полученной по технологии на основе литографии, из композита Al2O3 + ZrO2. Исследования проведены при помощи метода индентирования и закона Майера. Данный метод, в отличие от испытания на изгиб, исключает разрушение образца. Оценивали изменение индекса Майера в диапазонах нагрузок от 2 до 20 кг и от 0,2 до 1 кг. Представлены результаты определения плотности, фазового состава, микроструктуры каждой грани образца, а также адгезии напечатанных слоев — при помощи индентора Кнупа. В диапазоне нагрузок до 10 кг включительно анизотропии твердости не обнаружено. Установлено, что в образце присутствует слоистая структура, которая вносит вклад в анизотропию твердости при нагрузке 20 кг и более. Анизотропии трещиностойкости в диапазоне нагрузок от 2 до 20 кг выявлено не было. Результаты использования индентора Кнупа показали высокую адгезию между слоями 3D-печати.

Об авторах

Г. В. Щербак
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия

Глеб Вячеславович Щербак

603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23



А. А. Мурашов
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия

Артем Александрович Мурашов

603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23



К. Е. Сметанина
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия

Ксения Евгеньевна Сметанина

603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23



М. М. Востоков
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия

Михаил Михайлович Востоков

603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23



М. С. Болдин
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия

Максим Сергеевич Болдин

603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23



Список литературы

1. Denry I., Robert Kelly J. State of the art of zirconia for dental applications / Dental Mater. 2008. Vol. 24. P. 299 – 307. DOI: 10.1016/j.dental.2007.05.007

2. Задорожная О. Ю., Тиунова О. В., Богаев А. А., Хабас Т. А., Непочатов Ю. К., Шкодкин А. В. Влияние добавок наноразмерного ZrO2 и технологических параметров процесса прессования на свойства композитов на основе Al2O3 и ZrO2 / Научные исследования и разработки. Новые огнеупоры. 2013. № 10. С. 21 – 26.

3. Матренин С. В., Слосман А. И. Техническая керамика: учебное пособие. — Томск: Изд-во ТПУ, 2004. — 75 с.

4. Altun A. A., Prochaska T., Konegger T., Schwentenwein M. Dense, Strong, and Precise Silicon Nitride-Based Ceramic Parts by Lithography-Based Ceramic Manufacturing / Appl. Sci. 2020. Vol. 10. Issue 3. N 996. P. 14. DOI: 10.3390/app10030996

5. Moritz T. Additive manufacturing. Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS. 2020 https://www.ikts.fraunhofer.de/en/industrial_solutions/additive_manufacturing.html

6. Moritz T., Partsch U., Ziesche S., Scheithauer U., Ahlhelm M., Schwarzer E., Richter H. J. Additive manufacturing of ceramic components / Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS. Annual Report 2014/15. P. 28 – 31. https://www.ikts.fraunhofer.de/content/dam/ikts/down-loads/annual_reports/jb2014/Fraunhofer_IKTS_2014_Annual_Report.pdf

7. Homa J. Relating Ceramic Mechanical Properties Standards to Advanced Ceramics Produced by LCM. Webinar Lithoz GmbH. 2020. https://www.youtube.com/watch?v=ZPkdrU9m8Tw

8. McColm I. J. Ceramic hardness. — New York: Springer Science and Business Media, 1990. P. 324. DOI: 10.1007/978-1-4757-4732-4

9. Jianghong G., Jianjun W., Zhenduo G. Examination of the Indentation Size Effect in Low-load Vickers Hardness Testing of Ceramics / J. Eur. Ceram. Soc. 1999. Vol. 19. Issue 15. P. 2625 – 2631. DOI: 10.1016/S0955-2219(99)00043-6

10. Quinn J. B., Quinn G. D. Indentation brittleness of ceramics: a fresh approach / J. Mater. Sci. 1997. Vol. 32. Issue 16. P. 4331 – 4346. DOI: 10.1023/A:1018671823059


Для цитирования:


Щербак Г.В., Мурашов А.А., Сметанина К.Е., Востоков М.М., Болдин М.С. Исследование анизотропии свойств режущей пластины, полученной по технологии керамической 3D-печати (LCM) из композита Al2O3/ZrO2 (ZTA). Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(11):64-69. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-64-69

For citation:


Shcherbak G.V., Murashov A.A., Smetanina K.E., Vostokov M.M., Boldin M.S. Study of the anisotropy of the properties of the ceramic cutting insert obtained by the LCM technology of 3D printing from the composite Al2O3/ZrO2 (ZTA). Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(11):64-69. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-11-64-69

Просмотров: 43


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)