Vývoj kovových kompozitných materiálov s kontinuálnymi uhlíkovými vláknami s extrémne vysokou tepelnou vodivosťou a nízkou teplotnou rozťažnosťou

Začiatok riešenia:	01.01.2007
Koniec riešenia:	31.12.2009
Program:	VEGA
Evidenčné číslo projektu:	2/7173/27
Pozícia ústavu v projekte:	Jediný riešiteľ projektu
Zodpovedný riešiteľ:	Pavol Štefánik

Kompozitné materiály s matricami na báze medených, hliníkových a horčíkových zliatin spevnených jednosmerne orientovanými vysokomodulovými K1100 uhlíkovými vláknami sa pripravili metódou tlakovej infiltrácie roztaveného kovu do vláknitej predformy a charakterizovali z hľadiska svojej štruktúry, teplotnej rozťažnosti a tepelnej vodivosti v smere rovnobežnom aj kolmom k orientácii vlákien. Karbidotvorné prvky Cr a Al sa pridali do Cu a Mg matrice v záujme zvýšenia pevnosti rozhrania. Analyzovala sa hrúbka, rovnomernosť a zloženie vrstvy karbidu chrómu vzniknutého na povrchu vlákien. Mg sa pridal do Al matrice s cieľom zabrániť vzniku škodlivého Al₄C₃. Veľká anizotropia vlastností sa pozorovala pri všetkých kompozitoch. Vysoká tepelná vodivosť 699,8 W/(m.K) a nízky koeficient teplotnej rozťažnosti 0,8.10^-6 K^-1 sa namerali pri kompozite Cu0,2Cr-K1100 v smere rovnobežnom s orientáciou vlákien. Kompozitné materiály majú vysokú štruktúrnu stabilitu, ktorá bola potvrdená v rôznych podmienkach tepelného cyklovania.