Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 97

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
EN
The paper presents the possibility of fabricating ceramic-metal composites by an innovative method of centrifugal slip casting in the magnetic field. It was examined whether the use of this method would allow obtaining a gradient concentration of metal particles in the ceramic matrix. In the applied technique, the horizontal rotation axis was used. The study investigated the effect of solid phase content on the properties and microstructure of the products. Water-based suspensions with 35, 40, 45 and 50 vol.% of solid-phase content were prepared with 10 vol.% additional of nickel powder. The viscosity of prepared slurries was considered. The gradient distribution of nickel particles in the zirconia matrix was observed on SEM. Vickers hardness of ZrO2-Ni composites has been measured. The research revealed that the physical properties depend on the volume fraction of solid content and increase as the volume of solid content increases.
EN
The subject of the study was the production and characterization of three ceramic-metal graded composites, which differed in addition of the metallic phase. The following composites systems were investigated: Al2O3-Mo, Al2O3-Cu, Al2O3-W. Composites were produced by centrifugal slip casting method. This technique combines the classic casting of the slurry into porous molds with the action of centrifugal force. As a result, sleeve-shaped shapes with a metallic phase gradient were obtained. X-ray phase analysis have not revealed new phases in the produced composites. The type of metallic phase and its distribution in the ceramic matrix influenced the hardness of the produced composites.
PL
Artykuł przedstawia badania prętów zbrojeniowych kompozytowych na bazie włókien szklanych na rozciąganie oraz wyniki tych badań. Pręty zostały wycięte z siatek zbrojeniowych kompozytowych prefabrykowanych produkowanych przez polskiego producenta. Na podstawie badań stwierdzono, że pręty tego typu mają wytrzymałość na rozciąganie porównywalną ze stalą klasy AIIIN i o połowę niższą od klasycznych prętów kompozytowych wytwarzanych w procesie pultruzji.
EN
The article presents tests of composite reinforcing steel bars based on glass fibres and the results of these tests. The bars were cut from prefabricated composite reinforcing grids produced by a Polish manufacturer. The tests revealed that this type of bars has a tensile strength comparable to that of AIIIN class steel and half lower than conventional composite bars produced in the pultrusion process.
4
Content available remote Microstructure and hardness of Al2O3-ZrO2-Ti composites
EN
The aim of this work was to fabricate Al2O3-ZrO2-Ti composites by slip casting and to analyse the influence of a pure titanium addition on the microstructure and density of the composites. For this purpose, two groups of samples were prepared by slip casting, with and without titanium. Experiments were performed using the samples: Al2O3 + 10 vol.% ZrO2 and Al2O3 + 10 vol.% ZrO2 + 10 vol.% Ti. The composites were characterized by XRD and SEM. Moreover, the density was measured using the Archimedes method. The hardness was measured as well. The obtained composites had a homogeneous microstructure and high relative density. It was found that a phase transformation in ZrO2 occurred. The titanium content as a ductile phase can slightly reduce the Vickers hardness of the composites.
PL
Celem pracy było wytworzenie kompozytów Al2O3-ZrO2-Ti metodą odlewania z mas lejnych (slip-casting) oraz analiza wpływu dodatku czystego tytanu na mikrostrukturę i gęstość kompozytów. Przygotowano dwa zestawy próbek, różniących się brakiem lub obecnością dodatku tytanu: Al2O3 + 10% obj. ZrO2 oraz Al2O3 + 10% obj. ZrO2 + 10% obj. Ti. Wytworzone kompozyty charakteryzowano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Zagęszczenie kompozytów wyznaczono metodą Archimedesa, natomiast twardość zmierzono metodą Vickersa. W badanych kompozytach otrzymano jednorodną mikrostrukturę oraz wysokie zagęszczenie. Zauważono również obecność przemiany fazowej zachodzącej w dwutlenku cyrkonu. Dodatek fazy plastycznej w postaci tytanu nieznacznie obniżył gęstość oraz twardość badanych kompozytów.
EN
The work explored the possibility of producing Al2O3-Ni gradient composites using non-absorbent molds in a high-speed centrifuge. As a result of the centrifugal force, the mass was compacted and the solvent was separated from the solid part. The influence of rotational speed and the change in the solid phase content in the slurry on the obtained microstructure of the composites was investigated. The produced composites were characterized on the basis of macroscopic observations of the obtained samples immediately after the casting process (green body) and after the sintering process. To determine the gradient of the metallic phase, the observations were made on cross sections of the samples. Densification of the sinters was determined by the Archimedes method. The obtained results showed that using an appropriate correlation of technological parameters, i.e. rotational speed and solid phase content in the slurry, enables the fabrication of Al2O3-Ni composites with a microstructure gradient by the centrifugal casting method using non-absorbent forms. It was found that with an increase in the solid phase content in the mass, a clear boundary is formed which separates the area containing only ceramic (Al2O3) and metallic (Ni) particles.
PL
W ramach pracy zbadano możliwość wytwarzania kompozytów gradientowych Al2O3-Ni z zastosowaniem form nienasiąkliwych. W tym celu zastosowano wirówkę wysokoobrotową. W wyniku działania siły odśrodkowej nastąpiło zagęszczenie masy poprzez odseparowanie rozpuszczalnika od części stałej. Zbadano wpływ prędkości obrotowej oraz zmianę zawartości fazy stałej w masie lejnej na uzyskaną mikrostrukturę kompozytów. Wytworzone kompozyty scharakteryzowano na podstawie obserwacji makroskopowych uzyskanych próbek bezpośrednio po procesie odlewania, jak również po procesie spiekania. Przeprowadzono obserwacje wzdłuż przekroju poprzecznego próbek w celu określenia gradientu rozmieszczenia fazy metalicznej. Zagęszczenie spieków oceniono poprzez pomiar gęstości metodą Archimedesa. Uzyskane rezultaty pokazały, że zastosowanie odpowiedniej kombinacji parametrów technologicznych, tj. szybkości obrotowej oraz zawartości fazy stałej w masie lejnej, umożliwia wytworzenie metodą odlewania odśrodkowego, przy użyciu form nienasiąkliwych, kompozytów Al2O3-Ni z gradientem mikrostruktury. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości fazy stałej w masie lejnej powstaje wyraźna granica rozdzielająca obszar zawierający cząstki ceramiczne (Al2O3) oraz metaliczne (Ni).
PL
Artykuł prezentuje 4 wdrożone zautomatyzowane systemy technologiczne dotyczące termicznej obróbki i przetwarzania metali z zastosowaniem nagrzewania indukcyjnego, w których istotną rolę odgrywa precyzyjne sterowanie licznymi parametrami procesu.
EN
The paper presents four implemented automated systems for thermal machining and processing of metals using induction heating, where precise control of numerous process parameters plays an important role.
7
Content available remote Al2O3-Mo functionally graded material obtained via centrifugal slip casting
EN
Al2O3-Mo functionally graded material (FGMs) was fabricated successfully by a centrifugal slip casting method. An aqueous ceramic slurry containing 50 vol.% of the solid phase and including 10 vol.% of the molybdenum particles was made. Consolidation was performed by using a centrifugal slip casting process at 3000 rpm for 1.5 h. The morphology and chemical composition of the produced composite were analysed using a scanning electron microscope equipped with an EDS detector. Moreover, the X-ray diffraction was made. The microstructural observation and the stereological analysis confirmed that the molybdenum particles are distributed in the material in a gradient way.
PL
Funkcjonalny materiał gradientowy z układu Al2O3-Mo zostały wytworzony metodą odlewania odśrodkowego mas lejnych. Wodną zawiesinę o zawartość fazy stałej 50% obj. przygotowano na bazie tlenku glinu i proszku molibdenu (10% obj.). Próbki formowano metodą odlewania odśrodkowego; parametry procesu były następujące: v - 3000 obr./min, czas - 1,5 godz. Charakterystyka mikrostruktury oraz składu chemicznego wytworzonego kompozytu została wykonana przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego z detektorem EDS. Przeprowadzono analizę fazową (XRD) kompozytu. Obserwacje mikrostruktury oraz analiza stereologiczna potwierdziły gradientowe rozmieszczenie cząstek molibdenu w wytworzonym kompozycie.
8
Content available remote Badanie połączeń ścian murowych
PL
W artykule zostały przedstawione wyniki badań własnych połączeń ścian wykonanych z autoklawizowanego betonu komórkowego. Przeanalizowano morfologię zarysowań i mechanizm zniszczenia, porównano zależność obciążenie - przemieszczenie różnych typów połączeń. Uzyskane wyniki odniesiono do rezultatów otrzymanych z modelu referencyjnego z klasycznym wiązaniem murarskim. W pozostałych modelach badawczych połączenie zostało ukształtowane przy użyciu najpowszechniej stosowanych w Polsce łączników stalowych w postaci: kątowników oraz blaszek perforowanych. Wykazano różny mechanizm zarysowania i zniszczenia oraz wyraźne różnice nośności każdego typu połączenia.
EN
The paper presents original results of the tests performed on the joints of the walls made of AAC blocks. The analysis covered morphology of cracking and failure mechanism, as well as comparison of stress - strain relationship of different types of joints. The obtained results were related to the results of the reference model which was the model with classical masonry joint. In the remaining testing models the joint was made with the use of the most commonly used steel connectors in Poland applied in these joints: angle profiles and punched flat profiles. It has been shown that the joints differ in the cracking pattern and failure mechanism as well as in the load-bearing capacity.
EN
The paper presents the influence of gypsum mold porosity as one of the process parameters allowing change in the gradient microstructure of composites obtained by centrifugal slip casting (CSC). This method combines the effects of slip casting and centrifugation. Composites made by centrifugal slip casting have the shape of hollow cylinders. Three types of gypsum molds with different porosity were used in the experiment. Alumina matrix graded composites with nickel particles were investigated. Slurries with a 45 vol.% solid content were consolidated using centrifugation at 1700 rpm. The composite properties were characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Selected physical properties of the sintered specimens were measured by the Archimedes method. Applying a reductive atmosphere (H2/N2) during sintering averted the formation of NiAl2O4. The research showed that the use of different gypsum molds has an influence on the microstructure of Al2O3-Ni composites. The presented results revealed that with an increase in gypsum mold porosity, the width of the zone with nickel particles in the composites increases. It was found that the maximum width of the zone with the metal particles was obtained by the composites produced using the gypsum mold with the highest porosity.
PL
Przedstawiono wpływ porowatości formy gipsowej jako jeden z parametrów procesu umożliwiający zmianę mikrostruktury gradientowej kompozytów otrzymanych w wyniku odlewania odśrodkowego mas lejnych. Metoda ta łączy w sobie odlewanie mas lejnych z działaniem siły odśrodkowej. Kompozyty wytwarzane metodą odlewania odśrodkowego mas lejnych charakteryzują się cylindrycznym kształtem. W eksperymencie do wytworzenia kompozytów zastosowano trzy rodzaje form gipsowych, różniące się między sobą porowatością. Zostały zbadane kompozyty o osnowie Al2O3 z cząstkami Ni. Zawiesiny o zawartości 45% obj. fazy stałej zostały skonsolidowane w procesie odlewania odśrodkowego przy prędkości 1700 obrotów na minutę. Kompozyty scharakteryzowano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz skaningowego mikroskopu elektronowego. Wybrane właściwości fizyczne spieków zostały wyznaczone za pomocą metody Archimedesa. Zastosowanie atmosfery redukującej (H2/N2) podczas procesu spiekania prowadzi do uniknięcia pojawienia się fazy NiAl2O4. Badania wykazały, że zastosowanie różnych form gipsowych ma wpływ na mikrostrukturę kompozytów Al2O3-Ni, a w szczególności na grubość warstwy wierzchniej. Przedstawione wyniki wskazują, że wraz ze wzrostem porowatości formy gipsowej zwiększa się szerokość strefy zawierającej cząstki niklu w kompozytach. Stwierdzono, że kompozyt charakteryzujący się maksymalną szerokość strefy zawierającej cząstki metalu wytworzono przy użyciu formy gipsowej o najwyższej porowatości.
10
Content available remote Mechanical properties of ZrO2-Ti composite system
EN
The paper presents the characteristics of the ZrO2-Ti composite system, formed by the slip casting method. Samples were prepared from slurries with a 45 vol.% solid phase content and 0, 3 and 10 vol.% additions of titanium, respectively. The sintering process was executed in the inert atmosphere of argon at 1450°C with a 2-hour dwell time at the maximum temperature. Density and strength measurements of the green bodies and sintered samples were made. In order to determine the phase structures before and after the sintering process, X-ray analysis was conducted. Vickers hardness and fracture toughness for the sinters were measured. The addition of titanium particles to ZrO2 resulted in a slight decrease in hardness compared to the plain zirconia samples, while the fracture toughness of the composite samples increased. The tensile strength of the green bodies and sinters was at a similar level for the zirconia and composite samples. For the green bodies, the monoclinic ZrO2 phase and tetragonal ZrO2 were revealed. After sintering, only the tetragonal phase of zirconia was detected.
PL
Przedstawiono wybrane właściwości mechaniczne kompozytów z układu ZrO2-Ti wytwarzanych metodą odlewania z mas lejnych (ang. slip casting). W celu wykonania próbek przygotowano masy o zawartości 45% obj. fazy stałej z dodatkiem tytanu w ilości 0, 3 i 10% objętościowych. Badania zagęszczenia oraz wytrzymałości przeprowadzono na próbkach w stanie surowym oraz próbkach po spieczeniu w temperaturze 1450°C w atmosferze obojętnej argonu. W celu określenia budowy fazowej przeprowadzono badanie XRD dla próbek przed i po spieczeniu. Wykonano także pomiary twardości metodą Vickersa. Na ich podstawie wyliczono odporność na kruche pękanie. Dodatek tytanu spowodował nieznaczne obniżenie twardości przy wzroście odporności na kruche pękanie w stosunku do ceramiki cyrkonowej, nie zmienił za to wytrzymałości kształtek w stanie surowym. W próbkach przed spieczeniem zaobserwowano występowanie fazy jednoskośnej ZrO2, która nie pojawia się w próbkach po spieczeniu.
11
Content available remote Characterization of zirconia composites with nickel particles
EN
The aim of this paper was to characterize the microstructure and selected properties of Ni-3YSZ composites. The composites were prepared from a powder mixture containing 90 vol.% ZrO2 and 10 vol.% nickel powder. In the experiments the following powders were used: ZrO2 powder stabilized by 3 mol% Y2O3 from TOSOH ZIRCONIA 3YSZ of an average particle size less than 100 nm and density 6.05 g/cm3 and Ni powder from Sigma-Aldrich of an average particle size 1.5 µm and density 8.9 g/cm3. The samples were formed by uniaxial pressing. Two series of samples were fabricated with different sintering temperatures: series I was sintered at 1400°C and series II was sintered at 1600°C. The sintering process was conducted in an argon atmosphere. The structure of the samples was examined by X-ray diffraction (XRD) after sintering. The microstructure of the composites was investigated by scanning electron microscopy (SEM). The chemical composition was examined by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The selected physical properties of the prepared composites was measured by the Archimedes method. The hardness was measured using Vickers hardness testing. Based on the hardness measurements the KIC values were determined. Uniaxial pressing and the sintering method enabled the manufacture of Ni-3YSZ composites. The microstructure observation revealed homogeneous distribution of the Ni particles in the ZrO2 matrix in both series. The XRD patterns of the composites after sintering at 1400°C (series I) and 1600°C (series II) show that the composites consisted of three phases: t-ZrO2, m-ZrO2 and Ni. It was found that the temperature of 1400°C is not sufficient to obtain Ni-3YSZ composites with a high relative density.
PL
Celem pracy było określenie mikrostruktury i wybranych właściwości kompozytów Ni-3YSZ. Kompozyty wytwarzano z mieszaniny proszku zawierającej: 90% obj. ZrO2 i 10% obj. proszku Ni. W eksperymencie zastosowano następujące proszki: proszek ZrO2 stabilizowany 3% mol Y2O3, firmy TOSOH ZIRCONIA 3YSZ o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 100 nm i gęstości 6,05 g/cm3 oraz proszek Ni firmy Sigma-Aldrich o średnim rozmiarze cząstek 1,5 μm i gęstości 8,9 g/cm3. Próbki zostały uformowane w wyniku prasowanie jednoosiowego. Przygotowano dwie serie próbek o różnych temperaturach spiekania: serię I spiekano w temperaturze 1400°C, a serię II spieczono w temperaturze 1600°C. Proces spiekania prowadzono w atmosferze ochronnej argonu. Za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) określono skład fazowy wytworzonych kompozytów. Mikrostrukturę kompozytów zbadano z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Skład chemiczny określono za pomocą spektrometru dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS). Wybrane właściwości fizyczne przygotowanych kompozytów zostały zmierzone z użyciem metody Archimedesa. Twardości kompozytów określono metodą Vickersa. Na podstawie pomiarów twardości wyznaczono wartość odporności na kruche pękanie (KIC). Metoda prasowania jednoosiowego pozwoliła na wytwarzanie kompozytów Ni-3YSZ. Obserwacje mikrostruktury ujawniły jednorodne rozmieszczenie cząstek Ni w osnowie ZrO2 w obydwu seriach. Na podstawie analizy fazowej stwierdzono, że wytworzone kompozyty po procesie spiekania w 1400°C (seria I) oraz 1600°C (seria II) charakteryzowały się obecnością trzech faz: t-ZrO2, m-ZrO2 i Ni. Stwierdzono, iż temperatura 1400°C nie wystarcza do uzyskania kompozytów Ni-3YSZ o wysokiej gęstości względnej.
EN
In this work the microstructure analysis of composite from ZrO2 – Ti system were presented. For the preparation of the composite samples nanometric ZrO2 powder stabilized by 3 mol% of Y2O3 and micrometric titanium powder were used. The composites with 10 vol.% addition of titanium particles were prepared by slip casting method. The sintering process was conducted at 1450°C with 2 hours’ dwell time, in the inert atmosphere of argon. The microstructure observations were carried out with the use of SEM and STEM microscopes. The quantitative analysis and stereological characterization were performed. The SEM and STEM observations allowed characterizing the microstructure of composite samples. Especially, the interface between titanium particles and zirconia matrix was described. The growth of the zirconia grains around the Ti rich areas was observed. The increase of the zirconia grains size results from the reaction on the interface between titanium particle and zirconia matrix during the sintering process.
13
Content available remote Analiza pracy wirnika śmigłowca sw-4 na podstawie symulacji modelu 3D
PL
Autorzy artykułu przedstawiają możliwości wykorzystania modułu Flow Simula- tion dostarczanego z oprogramowaniem SolidWorks w procesie analizy pracy wirnika śmigłowca SW-4. Posłużono się modelem 3D wirnika wykonanym na potrzeby pracy dy- plomowej realizowanej w WSOSP. Analiza opływu modelu umożliwia z dużym przybli- żeniem ocenić pracę wirnika śmigłowca w rzeczywistych warunkach i podjąć decyzje o ewentualnych zmianach konstrukcyjnych. Przedstawiono zalety, jakie mogą wynikać z tego typu działań w przemyśle lotniczym.
EN
The authors of the article present possibilities of using FlowSimulation module supplied with SolidWorks software to analyse the performance of SW-4 helicopter rotor. 3D model of the rotor made to support the thesis completed in the Polish Air Force Acad- emy (PAFA) was used. Analysis of the flow around the model made it possible to evaluate, with great proximity, the rotor performance in real conditions and take up further deci- sions about possible design changes. Advantages for aviation industry, which might result from that kind of approach, were presented.
PL
Zapotrzebowanie na nowe materiały kompozytowe nieustanie się zwiększa. Rosną również oczekiwania odnośnie jakości nowych kompozytów oraz metod ich wytwarzania. Aktualnie kierunki rozwoju w zakresie wytwarzania materiałów kompozytowych koncentrują się na poprawie właściwości oraz opracowaniu nowych metod pozwalających wytwarzać kompozyty gradientowe. Głównym problemem stawianym przed inżynierami podczas projektowania kompozytów gradientowych jest kontrolowanie rozmieszczenia cząstek wzdłuż wybranego kierunku. Jedną z metod pozwalających uzyskać kompozyt gradientowy z układu ceramika-metal jest odlewanie odśrodkowe mas lejnych (ang. centrifugal slip casting). Metoda ta łączy w sobie klasyczne odlewanie z gęstwy z działaniem siły odśrodkowej. Pozwala na wytworzenie gotowego wyrobu w kształcie tulei. Wytworzone kompozyty charakteryzują się gradientową budową. Prace prowadzone były dla układu Al2O3-Ni. Na ich przekroju można dostrzec trzy strefy różniące się rozmieszczeniem cząstek niklu.
EN
Demands for new composite materials are continuously increasing, as well as quality requirements for the new composites and methods of their preparation. Currently, directions of development in the production of composite materials focus on improving the properties and inventing of new methods to produce graded composites. The main problem for the engineers designing functionally gradient composites, is to control distribution of the particles along the gradient direction. One of the method to obtain FGM ceramicmetal composite is the centrifugal slip casting. This method combines the classical slip casting with the centrifugal force. It allows the production of finished products in the shape of a hollow cylinder. This investigation was carried out for the Al2O3-Ni system. The resulting composites are characterized by microstructure with the gradient concentration of nickel particles, which has a three-zone microstructure.
EN
Hollow shaped cylinders have been prepared from alumina–nickel composites with a gradient distribution of Ni by centrifugal slip casting method from water based slurries containing Al2O3 and Ni powders, and sintered at 1400°C in reducing N2/H2 atmosphere. No new phases like nickel aluminate spinel were revealed by X-ray diffraction in the Al2O3–Ni graded composites. Scanning electron microscopy (SEM) observations showed the presence of gradient distribution of Ni particles within the cross-section of the samples. Hardness tests confirmed that the nickel particles are distributed in the composite in a gradient way.
PL
Celem pracy było wytworzenie metodą odlewania odśrodkowego mas lejnych kompozytów Al2O3–Ni z gradientem cząstek metalicznych. Scharakteryzowano mikrostrukturę oraz wybrane właściwości uzyskanych materiałów. Przeprowadzono badania twardości wytworzonych kompozytów. Badanie mikrostruktury próbek po obciążeniu pozwoliło na określenie przebiegu drogi oraz mechanizmu pękania. W celach porównawczych badania twardości zostały wykonane także dla próbek jednorodnych z Al2O3.
16
Content available remote ZrO2-Ni composites : properties and characterization
EN
In recent years dynamic progress has been seen in almost all areas of engineering materials. It has contributed to the development of new, innovative materials such as composite materials. Nowadays, a great deal of research is focused on ceramic/metal composites due to their potential to be used in many applications. An example of such a material is ZrO2-Ni composites. This paper describes ZrO2-Ni composites formed by uniaxial pressing and sintering in an argon atmosphere. The microstructure, selected physical and mechanical properties such as hardness, fracture toughness and the biaxial strength of the composites were investigated. The sintered composites had a relative density close to 99% of the theoretical density. The distribution of the component phases was uniform. It was found that the presence of Ni particles affects the mechanical properties of the ZrO2 matrix. It was also revealed that the composites exhibit a lower bending strength than ceramic materials obtained under the same conditions. The composites show a decrease in hardness in regard to the hardness of monolithic ZrO2. The presence of Ni particles in the composites causes dissipation of propagating crack energy, which results in an increased fracture toughness value measured for ZrO2-Ni composites in comparison to the value obtained for monolithic zirconia.
PL
Dynamiczny postęp, jaki miał miejsce w ostatnich latach, widoczny jest praktycznie w każdym obszarze inżynierii materiałowej. Przyczynił się on do opracowania nowych materiałów, takich jak materiały kompozytowe. Obecnie, wiele badań dotyczy kompozytów ceramika/metal ze względu na ich duży potencjał aplikacyjny. Przykładem materiału z tej grupy jest kompozyt ZrO2-Ni. W artykule opisano kompozyty o osnowie tetragonalnego tlenku cyrkonu z dodatkiem niklu formowane na drodze prasowania jednoosiowego oraz spiekane w atmosferze argonu. W pracy opisano mikrostrukturę, wybrane właściwości fizyczne oraz właściwości mechaniczne, takie jak: twardość i odporność na kruche pękanie oraz wytrzymałość mechaniczną na zginanie otrzymanych spieków. Otrzymane spieki charakteryzowały się gęstością względną na poziomie 99% gęstości teoretycznej oraz jednorodnym rozmieszczeniem obu faz w mikrostrukturze kompozytu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono wpływ cząstek Ni na właściwości mechanicznych ZrO2. Stwierdzono, że kompozyty wykazują niższą wytrzymałość na zginanie niż materiały ceramiczne uzyskiwane w tych samych warunkach. Kompozyty wykazują spadek twardości w odniesieniu do twardości monolitycznego ZrO2. Obecność Ni w kompozytach prowadzi do rozpraszania energii pęknięcia, co powoduje wzrost wartości odporności na kruche pękanie kompozytów ZrO2-Ni w porównaniu do wartości uzyskanych dla monolitycznego ZrO2.
17
Content available remote Fabrication of graded alumina-nickel composites by centrifugal slip casting
EN
Microstructural graded hollow cylinders were processed and characterized using the developed method called centrifugal slip casting (CSC). Water based slurries containing alumina and nickel powders were tested in this work. Two series were produced by the CSC technique at mould rotational speeds of 1000 rpm. The samples were prepared with a solid content of 50 vol.% with 10 and 20 vol.% nickel particles with respect to the total solid volume, respectively. The microstructure along the radial direction of a cross-sectional sample was presented. No new phases were observed after sintering. Microstructural observation and EDS analysis showed two zones with various concentrations of Ni particles in both series along the radial direction of the cylinders.
PL
Z użyciem metody odlewania odśrodkowego mas lejnych wytworzono próbki w kształcie walca, które następnie scharakteryzowano. W niniejszej pracy badano zawiesiny wodne zawierające tlenek glinu oraz nikiel. Dwie serie zostały wytworzone techniką odlewania odśrodkowego z mas lejnych przy prędkości obrotowej 1000 rpm. Przygotowano próbki o zawartości 50% objętościowo zawartości fazy stałej, w tym udział fazy metalicznej wynosił odpowiednio 10 oraz 20% objętościowo. Przeprowadzono obserwacje mikrostruktury wzdłuż kierunku promieniowego na przekroju poprzecznym próbek. Nie zaobserwowano nowych faz po spiekaniu. Obserwacja mikrostruktury i analizy EDS wykazały obecność dwóch stref o różnej koncentracji cząstek Ni w obydwu seriach wzdłuż kierunku promieniowego cylindra.
EN
The presented work focuses on the quantitative description of the spinel phase (NiAl2O4) located into Al2O3 matrix. Three series of samples were prepared. Series I, II and III containing following amount of nickel powder: 0.21% vol, 0.43% vol and 1.3% vol respectively. In order to obtain nickel aluminate spinel sintering was carried out in an oxidizing atmosphere (air). Based on the SEM observation and XRD analysis the presence of spinel phase was confirmed in all samples. Difference in volume fraction of the Ni in the compacts before sintering, resulted in the different content of the spinel phase in the final material. All tested composites were characterized by homogeneous distribution of NiAl2O4 in the whole volume of the material. The purpose of the study was also the use the stereological analysis to determine the shape parameters of new phase.
19
EN
Slip casting is one of the most popular shaping method in ceramic technology which allows producing a large number of elements in small period of time. This shaping technique gives a possibility to fabricate ceramic or composite materials such as ZrO2-Ti. Ti with its properties (low density, high melting point, high-temperature strength, good corrosion resistance and others) combine with ZrO2 (high flexure strength, high compression resistance and very high KIC) can be considered for different applications as constructional and functional materials. For the preparation of such composite nanometric zirconium oxide powder stabilized by 3 mol% Y2O3 and micrometric titanium powder were used. Water-based slurries with 35, 40, 45 and 50 vol.% solid phase content were prepared with 3, 10 and 15 vol.% addition of titanium powder. Zeta potential and pH of prepared slurries were considered. The pH changes were tested as a function of Ti content. The viscosity of the prepared slurries was measured. The sedimentation tests for selected slurries were performed. The casting rate for slurry of 35% solid phase with 10 vol.% Ti was examined. These measurements showed good stability of slurries. With the increasing of the solid phase concentration the density of the green bodies increased. However, the increase of the content of Ti powder reduced the density of green body samples. For selected samples the SEM observations was carried out. Composites produced by slip casting were characterized by a homogenous distribution of Ti particles in the ZrO2 matrix.
20
Content available remote Design, fabrication and characterization of ceramic-metal composites: an overview
EN
Composites are used for many different products in numerous industries applications. They satisfy the demand for new materials which combine dissimilar materials and represent properties which are not achievable by separate material. Among of them are ceramic matrix composites, especially with metal phase. Different systems have been developing. During the last years the composites with Al2O3, ZrO2 ceramic matrix and metals as Ni, Mo, Cu, W, Co have been intensively studied. Metallic particles embedded into ceramic matrix improved mechanical properties such as the toughness, the hardness and the wear resistance. Moreover, other properties as magnetic or electrical of ceramic-metal composites can be significantly changed. Because of that, ceramic- metal composites are considered as structural and functional materials. The final properties of ceramic-metal composites depend on their microstructure, which should be optimize by the design of metal size and distribution into ceramic matrix and selection of the fabrication method. This paper attempts to review the microstructures of ceramic-metal composites based on own experimental results. The following issues will be discussed: design the metal particles distribution into ceramic matrix, opportunities of processing in creating microstructures and fabrication of composites with complex shape and high dimensions, interactions in ceramic/metal interfaces, toughening mechanisms and properties of composites.
PL
Z kompozytów wykonywane są elementy wykorzystywane do różnych zastosowań przemysłowych. Wynika to z możliwości uzyskania w nich właściwości nie spełnianych przez pojedynczy materiał. Wśród kompozytów o osnowie ceramicznej intensywne prace prowadzone są nad kompozytami z wprowadzoną faza metaliczną. Do częściej badanych układów zalicza się ceramikę Al2O3 oraz ZrO2 w połączeniu z metalami jak Ni, Mo, Cu, W czy Co. Wprowadzenie cząstek metalu do osnowy ceramicznej zapewnia zwiększenie odporności na kruche pękanie przy zachowaniu wysokiej twardości. Jednocześnie inne właściwości, jak elektryczne czy magnetyczne, mogą być modyfikowane. Dlatego też coraz częściej kompozyty ceramika-metal są postrzegane jako materiały o możliwości zastosowania jako konstrukcyjne i funkcjonalne. Właściwości kompozytów ceramika-metal zależą od ich mikrostruktury, która powinna być optymalizowana poprzez proces projektowania rozmiaru i rozmieszczenia cząstek metalu w osnowie ceramicznej oraz dobór metody wytwarzania. W artykule przedstawiono przegląd mikrostruktury kompozytów ceramika-metal bazując na własnych pracach w tym zakresie. Analizowano sposób rozmieszczenia cząstek metalu w osnowie ceramicznej, zalety metod wytwarzania pozwalające na wykonywaniu złożonych kształtów próbek kompozytowych oraz o dużych rozmiarach. Omówiono oddziaływania na granicy międzyfazowej ceramika/metal oraz mechanizmy odpowiedzialne za wzrost odporności na kruche pękanie, jak i właściwości kompozytów.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.