Peremszög változásának vizsgálata ezüst alapú fémolvadék-grafit rendszerben Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 3A_Anyagtudomány, anyagvizsgálat Tagozat.

Peremszög változásának vizsgálata ezüst alapú fémolvadék-grafit rendszerben

Helyezés: 3

Hallgató: Hlinka József
Szak: Közlekedésmérnöki alapszak, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar

Témavazető: Weltsch Zoltán - tanársegéd, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar

A kondenzált anyagok felületei és a fázisaikat elválasztó határfelületek állapota eltér a termodinamikai egyensúlytól. Ennek ismert oka, hogy a tömbi állapotra jellemző atomi koordinációs környezet itt megsérül. Emiatt különleges fizikai és kémiai tulajdonságok fellépésének színhelye a természetes és mesterséges (műszaki) anyagok határfelületei. A felületi (pl. nedvesítési) jelenségek ezért folyamatos, már évszázados kutatás tárgyai.

Mai világunkban a járműipar és az elektronikai ipar a legjelentősebben és legdinamikusabban fejlődő iparágak, ezért a hozzájuk kapcsolódó technológiák kutatása-fejlesztése kiemelt jelentőséggel bírnak. Elengedhetetlen szerepet játszik az alkatrészek gyártásánál, különböző kötések létrehozásánál, felületkezelési műveleteknél, illetve gépalkatrészek kenésénél, a szilárd és folyékony halmazállapotú anyagok nedvesedési viszonyainak ismerete. Ilyen technológiai folyamatok például a hegesztés, forrasztás és a különböző öntési műveletek. A nedvesedési viszonyok szükség szerint befolyásolhatók folyasztószerek, megfelelő összetételű fedőporok vagy speciális bevonatok alkalmazásával. A nedvesedési peremszög pontos nyomon követéséhez meg kell ismerni a fontosabb peremszög vizsgálati módszereket, valamint az olvadék/gőz/szilárd fázis határrétegek fiziko-kémiájának alapfogalmait. A pontosabb mérési eredmények érdekében fontos a kiértékelési folyamat és a mérőberendezés továbbfejlesztése, valamint a különböző ötvözetek nedvesedési tulajdonságainak összehasonlíthatósága érdekében, a nedvesedést befolyásoló, de nem jól szabályozható tényezők kiküszöbölése.

A szerző részt vett a Járműgyártás és -javítás Tanszéken fejlesztett peremszögmérő berendezés továbbfejlesztésében és ezüst alapú ötvözetek magas hőmérsékletű (1000˚C-1200˚C) nedvesedési tulajdonságának változását vizsgálta. A nedvesedést vizsgáló vákuumkamra mérőtérében uralkodó túl magas oxigénkoncentráció miatt szükség volt új kemenceszigetelés tervezésére, valamint a kísérletek nagy kiértékelési hibájának csökkentése érdekében a nedvesedési peremszög kiértékelése automatizálására került, melyekben a szerző szervesen részt vett. A nedvesedési peremszögmérő kísérletek eredményeinek automatikus kiértékelésével mérhetővé vált a berendezésen végzett mérések szórásának pontos meghatározása. A mérések automatizált kiértékelésével fény derült az új kemenceszigetelés hatásosságára, a minták felülete kevésbé oxidálódott és ezen változás pozitív eredménye a peremszög értékekben is megjelent, amely az irodalomban leírt értékek elérésében realizálódott. Az ezüst alapú ötvözetek vizsgálatának eredményei alapján magyarázható az elektronszerkezeti változás hatása a nedvesedési tulajdonságokra. A tudományos munka folytatásában a kísérleteket kiterjeszti további ötvözetekre is, ezzel kiterjesztve az elektronszerkezeti változások, nedvesedési tulajdonságokra gyakorolt hatásának vizsgálatát. A visszahűlt fémolvadék csepp és a nyers minta elektronmikroszkópos vizsgálatával információt szeretne kapni a végbemenő anyagszerkezeti változások részleteiről, melyek hatással lehetnek a nedvesítési tulajdonságokra.