Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytów z osnową ze stopów aluminium zbrojonego porowatymi sferami tlenku aluminium zawierającego smary stałe. Znane dotychczas metody wytwarzania tego typu kompozytów wymagają ciągłego mieszania i nie zapewniają równomiernego rozmieszania cząstek smaru stałego w całej objętości ze względu na różnice gęstości stopów osnowy i cząstek smaru, co skutkuje pogorszeniem jakości owego kompozytu.

W ramach zaproponowanej przez naukowców metody stosuje się w procesie tworzenia owego kompozytu porowatą kształtkę ze sfer tlenku aluminium, do których wprowadza się najpierw katalizator przez zanurzenie na czas od 30 minut do 12 godzin, a następnie płynny prekursor węgla przez zanurzenie na czas od 15 minut do 24 godzin. Następnie prowadzi się pirolizę prekursora w ochronnej atmosferze korzystnie argonu, w temperaturze umożliwiającej uzyskanie węgla szklistego korzystnie 1000°C w czasie od 1 godziny do 4 godzin (korzystnie 3 godzin).

Płynnym prekursorem węgla jest alkohol furfurylowy. Reakcja pirolizy jest prowadzona w obecności katalizatora korzystnie kwasu paratoluenosulfonowego lub kwasu solnego. Po reakcji pirolizy kształtki wygrzewa się i poddaje infiltracji ciśnieniowej ciekłym stopem aluminium stanowiącym osnowę kompozytu.

Kompozyty wytwarzane sposobem według wynalazku charakteryzują się równomiernym rozmieszczeniem smarów stałych i katalizatorów w całej objętości, dzięki czemu mają znacznie lepsze właściwości tribologiczne w porównaniu do właściwości znanych dotychczas kompozytów zawierających smary stałe. Mogą być wykorzystywane do wytwarzania tłoków, tulei cylindrowych oraz głowic silników spalinowych.