Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Optimization of sintering process of dense Si3N4 ceramics with the use of SPS method

Mariusz Andrzej Dragan

Abstract

The main goal of this work was to examine spark plasma sintering (SPS) parameters during Si3N4 sintering as far as determinate mechanical properties and morphological aspects of final product. Main parameters affecting the properties of the final product is time and temperature of sintering. Due to scientific papers and previous works of the team at the Division of Ceramic Materials and Polymers constant sintering time was assumed and only temperature was optimized. Spark plasma sintering is a sintering technique utilizing uniaxial force and a pulsed (on-off) direct electrical current (DC) under low pressure to perform high speed consolidation of the Si3N4 powder. This sintering mechanism and mechanical properties of SPS sintered compact show different characteristics depending on sintering processes parameters. Mechanical properties of Si3N4 such as hardness, density, Young’s module, critical stress intensity factor were examined and described. The microstructures and phase composition of the Si3N4 samples were analysed by SEM and XRD investigation.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Mariusz Andrzej Dragan (FMSE) Mariusz Andrzej Dragan,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Optymalizacja procesu syntezy gęstej ceramiki Si3N4 w procesie SPS
Supervisor
Marek Kostecki (FMSE/DSMP) Marek Kostecki,, Division of Ceramic Materials and Polymers (FMSE/DSMP)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Ceramic Materials and Polymers (FMSE/DSMP)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
28-01-2016
Issue date (year)
2016
Internal identifier
IM-D.001963
Reviewers
Jerzy Robert Sobiecki (FMSE/DSE) Jerzy Robert Sobiecki,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
ceramika Si3N4 SPS
Keywords in English
ceramic Si3N4 SPS
Abstract in Polish
Głównym celem pracy było zbadanie wpływu parametrów procesu spiekania SPS na możliwość uzyskania gęstego spieku Si3N4 oraz określenie właściwości mechanicznych i mikrostruktury otrzymanego spieku. Podstawowe parametry wpływające na optymalne właściwości gotowego spieku to czas oraz temperatura spiekania. Ze względu na doniesienia literaturowe oraz wcześniejsze prace zespołu w Zakładzie Materiałów Ceramicznych i Polimerowych przyjęto stały czas spiekania, a optymalizacji poddano jedynie temperaturę. Proces iskrowego spiekania plazmowego jest techniką spiekania wykorzystującą siłę jednoosiową i pulsacyjny prąd stały w niskim ciśnieniu w celu osiągnięcia wysokiej prędkości konsolidacji proszku Si3N4.. Mechanizm spiekania SPS i właściwości mechaniczne spieków charakteryzują się dużą zależnością od parametrów, w których przebiega proces. Zbadano i opisano właściwości mechaniczne Si3N4, takie jak twardość, gęstość, moduł Younga i krytyczny współczynnik intensywności naprężeń. Mikrostrukturę próbek analizowano przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej, natomiast skład fazowy metodą XRD.
File
  • File: 1
    Mariusz Dragan praca dyplomowa inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 4595

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa72fe906734541d4812f26d716cf7caa/
URN
urn:pw-repo:WUTa72fe906734541d4812f26d716cf7caa

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page