System odlewniczy korund/nano Al,₂O₃. Część 1: właściwości surowców formierskich

• Autorzy: Wiśniewski Paweł

Warianty tytułu

EN

The defect evaluation of foundry binders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań proszku korundowego oraz spoiwa formierskiego zawierającego nanometryczny Al2 O3 (Evonik) o średnicy 16 nm. W ramach prac badano m.in. morfologię SEM proszku, TEM spoiwa, skład chemiczny, wielkość cząstek oraz potencjał zeta. Dodatkowo spoiwo scharakteryzowano gęstością, pH, zawartością fazy stałej, parametrami sterologicznymi oraz lepkością względną. Stwierdzono, że zastosowanie obu tych surowców jako nowego systemu formierskiego jest perspektywiczne z uwagi na zgodność chemiczną oraz właściwości.

EN

The paper presents the results of investigation on corundum powder and molding binder containing nanometric Al2O3 (Evonik) with the diameter of 16 nm. Powder SEM morphology, binder TEM morphology, chemical composition, particle size and zeta potential have been studied. The binder was also characterized by density, pH, solid phase content, sterological parameters and relative viscosity. It was found that the use of both of these raw materials as a new molding system is prospective due to chemical compatibility and their properties.

Słowa kluczowe

PL

korund; nano Al2O3; odlewanie precyzyjne; proszek; spoiwo

EN

corundum; nano Al2O3; investment casting; powder; binder

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 74, nr 1
• Strony: 24--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski Paweł

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

• https://orcid.org/000-0001-8617-210X

Bibliografia

• 1 R. Haratym, R. Biernacki, D. Myszka, Ekologiczne wytwarzanie dokładnych odlewów w formach ceramicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• 2 J. J. Sobczak, Odlewnictwo w rozwoju cywilizacji, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2011.
• 3 R. Haratym, Procesy odlewania precyzyjnego formy ceramicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
• 4 S. Jones, C. Yuan, Advances in shell moulding for investment casting, J. Mater. Process. Technol., 2003, 135, pp. 258–265.
• 5 P. Wiśniewski, Polymer Binders of Ceramic Nanoparticles for Precision Casting of Nickel-Based Superalloys, Nanomaterials 2021, 11 (7), p. 1714. https://doi.org/10.3390/nano11071714
• 6 J. Tomasik, R. Haratym, R. Biernacki, Investment casting or powder metallurgy – The ecological aspect., Arch. Foundry Eng. 2009, 9, pp. 165–168.
• 7 P. Wiśniewski, Rola odlewnictwa precyzyjnego w inżynierii materiałowej, „Szkło i Ceramika” 2022, nr 3, ss. 30–37.
• 8 J. L. Lewandowski, Tworzywa na formy odlewnicze, Akapit, Kraków 1997.
• 9 H. Matysiak, J. Ferenc, J. Michalski, Z. Lipiński, G. Jakubowicz, K. J. Kurzydłowski, Porowatość i wytrzymałość form ceramicznych wykorzystywanych w procesie odlewania precyzyjnego metodą Bridgmana, Inżynieria Materiałowa 2011, vol. 32, 1, pp. 17–21.
• 10 Y. Fukada, P. S. Nicholson, The role of Si-O species in the colloidal stability of silicon-containing ceramic powders, J. Eur. Ceram. Soc. 2004, 24, pp. 17–23.
• 11 H. Saridikmen, N. Kuskonmaz, Properties of ceramic casting molds produced with two differenct binders, Ceramic International 2005, 31, pp. 873–878.
• 12 P. Wiśniewski, R. Sitek, A. Towarek, E. Choińska, D. Moszczyńska, J. Mizera, Molding Binder Influence on the Porosity and Gas Permeability of Ceramic Casting Molds, Materials 2020, 13, p. 2735.
• 13 K. Kwapiszewska, Badanie mikrostruktury i właściwości technologicznych osnów korundowych i wodnego spoiwa na bazie nano tlenków glinu, praca inżynierska, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa 2011.
• 14 K. Kwapiszewska, Właściwości technologiczne ceramicznych mas formierskich oraz form ceramicznych na osnowie korundowej i wodnego spoiwa na bazie nano tlenku glinu, praca dyplomowa – magisterska, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa 2012.
• 15 J. Ferenc, H. Matysiak, K. J. Kurzydłowski, Organic Viscosity Modifiers for Controlling Rheology of Ceramic Slurries Used in the Investment Casting, Adv. Sci. Technol. 2010, 70, pp. 102–107.
• 16 P. Wiśniewski, Evaluating silicon carbide-based slurries and molds for the manufacture of aircraft turbine components, Crystals 2020, 10, p. 433.
• 17 K. Lee, S. Blackburn, S. T. Welch, Adhesion tension force between mould and pattern wax in investment castings, Journal of Materials Processing Tech. 2015, vol. 225, pp. 369–374.
• 18 Poradnik Inżyniera, Odlewnictwo, tom II, Wydawnictwo Naukowo–Techniczne, Warszawa 1986.
• 19 M. Małek, P. Wiśniewski, H. Matysiak, M. Zagórska, K. J. Kurzydłowski, Technological properties of SiC-based ceramic slurries for manufacturing investment casting shell moulds, Arch. Met. Mater. 2014, 59, pp. 1059–1062.
• 20 K. Lee, S. Blackburn, S. T. Welch, Adhesion tension force between mould and pattern wax in investment castings, Journal of Materials Processing Tech. 2015, vol. 225, pp. 369–374.
• 21 S. Pattnaik, D. B. Karunakar, P. K. Jha, Developments in investment casting process – A review. J. Mater. Process. Technol. 2012, 212, pp. 2332–2348.
• 22 C. Frueh, D. R. Poirier, M. C. Maguire, The effect of silica-containing binders on the titanium/face coat, Metallurgical and Materials Transactions 1997, vol. 28.
• 23 P. Wiśniewski, R. Sitek, A. Towarek, E. Choińska, D. Moszczyńska, J. Mizera, Molding Binder Influence on the Porosity and Gas Permeability of Ceramic Casting Molds, Materials, 2020, 13 (12), p. 2735. https://doi.org/10.3390/ma13122735
• 24 K. Żaba, S. Puchlerska, M. Książek, R. Sitek, P. Wiśniewski, J. Mizera, Investigations of Model Multilayer Ceramic Casting Molds in a Raw State by Nondestructive Methods, Materials, 2021, 14 (24), p. 7761. https://doi.org/10.3390/ma14247761
• 25 P. Wiśniewski, M. Małek, J. Mizera, K. J. Kurzydłowski, Effect of adding water-based binders on the technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide, Mater. Technol., 2017, 51, p. 225.