Πειραματική διερεύνηση της φθοράς κεραμικών υλικών υπό συνθήκες μηχανικής διάβρωσης - σπηλαίωσης

Νικολόπουλος, Αθανάσιος Νεκτάριος

Experimental study of ceramic materials subjected to cavitation - erosion

Διπλωματική εργασία

Author

Νικολόπουλος, Αθανάσιος Νεκτάριος

Date

2022-10-14

Advisor

Psyllaki, Pandora

Διπλωματική εργασία (4.808Mb)

Keywords

Κεραμικά ; Κονιομεταλλουργία ; Κεραμικά υλικά ; Μαγνησιακά πυρίμαχα ; Ολίσθηση ; Φθορά ; Μηχανική διάβρωση ; Σπηλαίωση

Abstract

Η Διπλωματική Εργασία υλοποιήθηκε σε συνεργασία με το Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, το οποίο ανέλαβε την παρασκευή πρότυπων δοκιμίων κεραμικών υλικών με την τεχνική της κονιομεταλλουργίας, στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής της κυρίας Σ. Γκιουζέλ με τίτλο «Παρασκευή αργιλοπυριτικών και μαγνησιακών πυρίμαχων υλικών με νανοπρόσθετα και μελέτη ιδιοτήτων». Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο προσδιρισμός της φθοράς κεραμικών υλικών, όταν αυτά εκτίθενται σε συνθήκες μηχανικής διάβρωσης-σπηλαίωσης. Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα των δοκιμών αυτών συγκρίθηκαν με τη φθορά των ίδιων δοκιμίων υπό καθεστώς τριβής ολίσθησης. Η διπλωματική εργασία είναι πειραματική και για τις εργαστηριακές δοκιμές των υλικών χρησιμοποιήθηκαν τυποποιημένες διατάξεις (α) δονήσεων με υπερήχους και (β) ολίσθησης τύπου «σφαίρας-δίσκου». Ο προσδιορισμός της φθοράς των κεραμικών υλικών και των μηχανισμών που ενεργοποιούνται έγινε με ζύγιση, με τη χρήση οπτικής μικροσκοπίας και με τραχυμέτρηση.

Abstract

The present Diploma Thesis is focused on the determination of the wear of ceramic materials that are subjected to cavitation-erosion and was implemented in collaboration with the Department of Materials Science and Engineering of the University of Ioannina that has assumed the preparation via powder metallurgy of the prototype ceramic materials to be tested, in the framework of the Ph.D. thesis of Mrs. S. Giouzel, titled “Preparation and properties of aluminosilicate and magnesia-based refractory materials with nano-additives”. The study is an experimental one and the laboratory tests were performed using two standardized devices, namely (a) an ultrasonic vibrational apparatus and (b) a ball-on-disk tribometer. Post-testing characterization of the worn ceramic materials was carried out via weighting, optical microscopy and profilometry to determine the activated wear mechanisms and compare them to those concerning the wear of the same materials under sliding conditions.