Determination of technological parameters of saturated composites based on SiC by means of a model liquid

Determinación de los parámetros tecnológicos de los materiales compuestos saturados a base de SiC mediante un líquido modelo

El artículo describe un método para determinar los parámetros tecnológicos del proceso de formación de compuestos saturados a base de SiC aplicando la teoría de la similitud dinámica. Se han presentado relaciones empíricas en términos de análisis hidráulico del flujo de líquido saturado (metal líquido) y determinación de la densidad del compuesto saturado en función de los parámetros tecnológicos de su proceso de formación: tiempo de saturación y presión. Se ha descrito el método de determinación de la densidad de los materiales compuestos de siluminio reforzados con carburo de silicio mediante el metal de Wood como líquido modelo. Se han mostrado imágenes microscópicas de la estructura del composite tras su llenado con el líquido modelo. Se han hecho observaciones sobre la aplicación del método.

INTRODUCCIÓN

Los continuos avances en la construcción de maquinaria naval moderna [1, 2] exigen el desarrollo de nuevos materiales [2 - 6], entre los que los materiales compuestos desempeñan un papel muy importante. Actualmente, los materiales compuestos de matriz metálica se forman de diferentes maneras.

La formación basada en tecnologías de matriz líquida consiste en infiltrar una estructura porosa de la fase de refuerzo del composite con una aleación técnica líquida (composites con refuerzo infiltrado), la mayoría de las veces bajo presión (Figura 1). Como matriz pueden utilizarse diferentes metales y sus aleaciones [2]. Sin embargo, debido a dificultades tecnológicas, la temperatura de colada y la reactividad frente a la fase de refuerzo pueden convertirse en un obstáculo para su aplicación.

El pedido de un cliente determina el proceso de fundición, ya que especifica sus necesidades. La calidad de la colada se ve afectada por los requisitos del pedido y los aspectos tecnológicos. Durante los experimentos realizados en la Universidad Marítima de Szczecin sobre la fabricación de materiales compuestos infiltrados con matriz líquida y que tienen los parámetros tecnológicos supuestos [5 - 7], surgió el problema de determinar eficazmente la calidad de llenado del refuerzo en forma de una preforma de SiC con matriz de siluminio AlSi11. Se ha tomado la densidad del compuesto como indicador de la eficacia de saturación..

Se ha realizado un experimento en un banco de pruebas en el que se ha infiltrado la preforma de SiC de refuerzo con un líquido modelo (metal de Wood).