Radiális irányban változó sűrűségű kompozit fémhabbal töltött csövek gyártása és vizsgálata
Fémhab elnevezés alatt olyan cellás szerkezetű anyagot értünk, amelyben a mátrix anyaga fém és ebben gázzal töltött üregek, pórusok találhatóak. Felépítésük szerint lehetnek nyitott és zárt cellás, valamint szintaktikus fémhabok. A nyílt és a zárt cellás fémhabok között a különbség abban áll, hogy nyílt cellás esetben az egyes (a mátrixanyag szempontjából) anyaghiányos területek összeérnek, míg zárt cellás esetben ezek az üregek teljes mértékben elkülönülnek egymástól. A szintaktikus fémhabok ezen utóbbi, zárt cellás csoportba tartozó anyagok, amelyekben az üregeket például porózus szerkezetű töltőanyag adagolásával hozzák létre. A tömör anyaghoz képest a fémhabok kisebb sűrűséggel és nagyobb fajlagos energiaelnyelő képességgel rendelkeznek. Ezen tulajdonságaik miatt egyre elterjedtebb kutatásuk és ipari alkalmazásuk is. Jelenleg fémhabokat a járműiparban és az építőiparban alkalmaznak, de vizsgálják orvosi és hadiipari alkalmazhatóságukat is.
Az anyagok fajlagos energiaelnyelő képessége zártszelvények alkalmazásával is növelhető. Ezek ugyanis az üreges kialakítás miatt viszonylag kis tömegűek, mégis nagy mennyiségű energiát képesek fajlagosan elnyelni nyomó igénybevétel esetén, és előre tervezhető módon alakváltoznak. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően alkalmazzák őket például a járműiparban a személygépjárművek törési zónájában energiaelnyelő elemként.
Ebben a kutatásban különböző fémhabok és csövek kombinációjával létrejött, radiális irányban változó sűrűségű fémhabbal töltött csövek mechanikai tulajdonságait vizsgálom, valamint a fémhabok elrendezésének hatását a szerkezet energiaelnyelő képességére. A csöveket belül elkülönítve szintaktikus- és nyíltcellás fémhabbal töltöttem ki. A kisnyomásos infiltrálással előállított minták szerkezeti struktúráját optikai mikroszkóppal, a mechanikai tulajdonságokat pedig kvázi-statikus zömítőpróbával vizsgáltam.
A vizsgálatok során megállapítást nyert, hogy ebben a geometriai elrendezésben főként a cső viselkedése határozza meg a mérnöki feszültség-mérnöki alakváltozás görbe karakterisztikáját, illetve a belül elhelyezett cső nagyobb mértékben befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat, mint csövet kitöltő különböző típusú fémhabok térbeli elrendezése.
szerző
-
Szovák Benedek
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Wiener Csilla
adjunktus, Anyagtudomány és Technológia Tanszék -
Kemény Alexandra
adjunktus, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
