Innowacyjna metoda wytwarzania prętów kompozytowych zbrojonych materiałami odpadowymi

W artykule przedstawiono wyniki badań próbek materiału kompozytowego, w którym fazę zbrojącą stanowi popiół lotny będący produktem ubocznym pracy elektrowni, podczas gdy osnową jest aluminium (99,98% wag.). Aglomeraty kompozytu podstawowego uzyskane drogą syntezy mechanicznej poddano procesowi konsolidacji plastycznej na gorąco w celu przekształcenia proszku w materiał stały. Tak utworzone wypraski ogrzewano w temperaturze 350-400°C i poddawano wyciskaniu metodą KOBO®. Uzyskane cylindryczne próbki analizowano za pomocą tomografii komputerowej, która ujawniła zadowalający poziom rozkładu fazy zbrojącej przy stężeniu popiołu lotnego rzędu 25% wag. oraz brak obszarów o zbyt wysokim stężeniu cząstek ceramicznych, które mogą działać jako źródło występowania niekorzystnego zjawiska aglomeracji. Uzyskano poprawę właściwości mechanicznych próbek materiału kompozytowego w porównaniu z samym materiałem osnowy.

The paper presents the results of examinations of composite samples in which the reinforcement is waste fly ash from power plants, while matrix is aluminum (99,98 wt.%). The agglomerates of master composite obtained by mechanical alloying were subjected to hot plastic consolidation to transform the powder into a solid material, and thus formed compacts were heated to a temperature of 350-400°C and extruded by KOBO® method. The obtained cylindrical samples were analyzed by computed tomography, which revealed a satisfactory level of the distribution of the reinforcing phase at a 25 wt.% fly ash concentration, and absence of the areas characterized by too high concentration of ceramic particles, which may act as a source of the adverse phenomenon of agglomeration. An improvement in the mechanical properties of composite samples was achieved compared with the sole matrix material.