Wpływ parametrów mielenia na rozmiar cząstek proszku wanadu oraz właściwości kompozytów Al2O3-V

• Autorzy: Broniszewski K. , Woźniak J. , Zawada A. , Olszyna A.

Warianty tytułu

EN

Influence of milling parameters on vanadium particles size and properties of Al2O3-V composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ czasu mielenia (t = 24, 48, 96 h) na kształt oraz rozkład średnicy równoważnej cząstek proszku wanadu. Wyjściowy proszek wanadu charakteryzował się średnią średnicą równoważną cząstek wynoszącą 22,6±12,2 μm (rys. 1). Mielenie przeprowadzano w młynie typu attritor głównie w alkoholu izopropylowym, lecz oddzielna porcja wanadu została poddana mieleniu w obecności ciekłego azotu. Zaobserwowano zmianę kształtu cząstek wanadu na płatkowy w przypadku mielenia w obecności alkoholu izopropylowego oraz redukcję wielkości cząstek (rys. 2÷4). Mielenie w ciekłym azocie przez 40 minut przyczyniło się do znacznej redukcji rozmiaru cząstek wanadu, a krótki czas mielenia oraz niska temperatura ograniczyły tendencję do zmiany kształtu cząstek wanadu na płatkowy (rys. 5). Zbadano wpływ mielenia proszku wanadu razem z proszkiem tlenku glinu w procesie wytwarzania kompozytów Al2O3-5% mas. V na rozkład długości cząstek wanadu w wytworzonych spiekach. Ze względu na zmianę kształtu cząstek wanadu na płatkowy do analizy ilościowej użyto parametru długości cząstek wanadu, a nie średnicy równoważnej. Wytworzono 4 kompozyty o takim samym udziale masowym V w osnowie tlenku glinu wynoszącym 5%. Różnice polegały na sposobie mielenia wanadu. Dwa procesy mielenia zostały przeprowadzone z udziałem proszku tlenku glinu (5 g wanadu, 95 g tlenku glinu), a dwa kolejne bez udziału Al2O3. Wyznaczono podstawowe właściwości kompozytów Al2O3-V, tj. gęstość względną, twardość Vickersa, moduł Younga. Wytworzone spieki charakteryzują się dużą gęstością względną, 96÷99%. Zbadana twardość kompozytów Al2O3-5% mas. V zawiera się w przedziale 1600÷1700 HV30 (tab. 1).

EN

The influence of milling time (t = 24, 48, 96 h) on the shape and vanadium powder particles equivalent diameter distribution was examined. The base vanadium powder was characterized by a average equivalent diameter of 22,6±12,2 μm (Fig. 1). Milling was performed in attritor type mill mainly in isopropyl alcohol, but separate portion of vanadium has been milled in liquid nitrogen. The vanadium particles change in shape to flakes in the case of milling in isopropyl alcohol and reduction of particles size were observed (Fig. 2÷4). Milling in liquid nitrogen for a 40 minutes contributed to a significant reduction in vanadium particles size and a low temperature and short milling time reduced the tendency to change the shape of the vanadium particles to flakes (Fig. 5). The effects of vanadium powder milling with alumina powder, in the manufacture of Al2O3-5% mas. V composites, on the vanadium particles length distribution in the produced sinters was examined. Due to the change of vanadium particles shape to flakes for quantitative analysis the length of particles and not the equivalent diameter was used. Four composites were prepared with the same Vanadium weight fraction in the alumina matrix equals 5%. The differences were in the way of vanadium milling. Two milling processes were carried out with alumina powder (5 g of vanadium and 95 g of alumina powder) and two without. Basic properties, i.e. relative density, Vicker’s hardness and Young’s modulus of Al2O3-V composites were determined. Produced sinters are characterized by high relative density, 96÷99%. Examined hardness of Al2O3-5% mas. V composites is in the range 1600÷1700 HV30 (Tab. 1).

Słowa kluczowe

PL

mielenie; kompozyty; wanad; tlenek glinu

EN

milling; composites; vanadium; alumina

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 6
• Strony: 539--542
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Broniszewski K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Woźniak J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Zawada A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

autor

Olszyna A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Olszyna A.: Ceramika supertwarda. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa (201 1).
• [2] Koch C., Whittenbergen A.: Review: Mechanical milling / alloying of intermetallics. Intermetallics 4 (1996) 339÷355.
• [3] Hwang S., Nishimura C., McConnick P.: Mechanical milling of magnesium powder. Mat. Sci. and Eng. A318 (2001) 22÷33.
• [4] Xiao X., Zeng Z., Zhao Z., Xiao S.: Flaking behaviour and microstructure evolution of nickel and copper powder during mechanical milling in liquid environment. Mat. Sci. and Eng. A475 (2008) 166÷171.
• [5] Kotake N., Kuboki M, Kiya S., Kanda Y..: Influence of dry and wet grinding conditions fineness and shape of particle size distribution of product in a ball mill. Advanced Powder Technology 22 (2011) 86÷92.
• [6] Ponton C., Rawlings R.: Vickers indentation fracture toughness test. Part 1. Review of literature and formulation standardized indentation toughness equations. Materials Science and Technology 5 (1989) 865÷871.
• [7] Essl F., Bruhn J., Janssen R., Claussen N.,: Wet milling of Al-containing powder mixtures as precursor materials for reaction bonding of alumina (RBAO) and reaction sintering of alumina-aluminide alloys (3A). Materials Chemistry and Physics 61 (1999) 69÷77.

Uwagi

PL

Praca została wykonana W ramach projektu badawczego UDA-POIG.01 .03.01-12-024/08 finansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego W Ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.