Konsolidacja proszków tlenku glinu z wykorzystaniem reakcji hydrolizy azotku glinu

• Autorzy: Wojciechowski K. , Lach R. , Bućko M. M.

Warianty tytułu

EN

Consolidation of aluminium oxide powders using hydrolysis of aluminium nitride

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Polikrystaliczny tlenek glinu jest jednym z podstawowych tworzyw ceramicznych, znajdującym zastosowanie jako elementy maszyn i urządzeń, narzędzia skrawające, mielniki czy też materiały ogniotrwałe. Wyroby formuje się zazwyczaj drogą prasowania jednoosiowego, co w przypadku używania proszków o większych rozmiarach ziaren, np. w technologiach materiałów ogniotrwałych, jest problematyczne. Celem pracy było sprawdzenie skuteczności zastosowania niskotemperaturowej konsolidacji wspomaganej hydrolizą azotku glinu w technologii spiekania proszków korundowych o zróżnicowanej morfologii. W badaniach wykorzystano dwa proszki korundu o zróżnicowanej wielkości ziaren, do których dodawano 10% wag. azotku glinu oraz wodę. Wodorotlenek glinu, powstający w wyniku hydrolizy AlN, spajał ziarna tlenku glinu, powodując spadek porowatości oraz wzrost wytrzymałości wyprasek, zróżnicowany ilościowo w zależności od wielkości ziaren korundu. Różnice te miały też decydujący wpływ na gęstość spieków.

EN

Polycrystalline aluminium oxide is one of a basic structural ceramic material which is used in production of components of machines and devices, cutting tools, grinding aids or refractory materials. Green bodies are generally formed by uniaxial pressing, but it is problematic in case of powders having large particle sizes, e.g. in technologies of refractory materials. The aim of the paper was to examine effectiveness of usage of the consolidation process supported by hydrolysis of aluminium nitride (hydrolysis-assisted solidification method) in sintering technology of corundum powders with different morphologies. In this study, two alumina powders of various particle size with an addition of 10 wt% aluminium nitride and water were used. Aluminium hydroxide, which was a product of aluminium nitride hydrolysis, bound together aluminium oxide grains, causing a reduction in porosity and an increase in strength of compacts that were dependent on the alumina particle size, and had a decisive influence on density of sintered bodies.

Słowa kluczowe

PL

Al2O3; AlN; konsolidacja wspomagana hydrolizą

EN

Al2O3; AlN; hydrolysis-assisted solidification

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 4
• Strony: 400--406
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wojciechowski K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Lach R.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Bućko M. M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Gibas, T.: Korund i jego zastosowanie w technice, Wyd. „Śląsk”, Katowice, 1971.
• [2] Nadachowski, F.: Zarys technologii materiałów ogniotrwałych, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice, 1995.
• [3] Ganesh, I., Sundararajan, G., Olhero, S. M., Torres, P. M. C., Ferreira, J. M. F.: A novel colloidal processing route to alumina ceramics, Ceram. Int., 36, (2010), 1357-1364.
• [4] Kosmaĉ, T., Nowak, S., Sajko, M.: Hydrolysis-assisted solidification (HAS): A new setting concept for ceramic net-shaping, J. Eur. Ceram. Soc., 17, (1997), 427-432.
• [5] Novak, S., Kosmaĉ, T.: Interactions in aqueous Al2O3-AlN suspensions during the HAS process, Mat. Sci. Eng., A256, (1998), 237-242.
• [6] Novak, S., Kosmaĉ, T., Krnel, K., Dražič, G.: Principles of the hydrolysis assisted solidification (HAS) process for forming ceramic bodies from aqueous suspension, J. Eur. Ceram. Soc., 22, (2002), 289-295.
• [7] Kocjan, A., Krnel, K., Kosmaĉ, T.: The influence of temperature and time on the AlN powder hydrolysis reaction products, J. Eur. Ceram. Soc., 28, (2008), 1003-1008.
• [8] Kocjan, A., Dakskobler, A., Krnel, K., Kosmač, T.: The course of the hydrolysis and the reaction kinetics of AlN powder in diluted aqueous suspensions, J. Eur. Ceram. Soc., 31, (2011), 815-823.
• [9] Krnel, K., Kosmaĉ, T., Protection of AlN against hydrolysis using aluminum dihydrogen phosphate, J. Eur. Ceram. Soc., 21, (2001), 2075-2079.
• [10] Li, W., Liu, Z., Gu, M., Jin, Y.: Hydrolysis assisted solidification of silicon carbide ceramics from aqueous suspension, Ceram. Int., 31, (2005), 159-163.
• [11] Ganesh, I., Thiyagarajan, N., Jana, D. C., Barick, P., Sundararajan, G., Ferreira, J. M. F.: Dense β-SiAlONs consolidated by a modified hydrolysis-assisted solidification route, J. Eur. Ceram. Soc., 28, (2008), 879-885.
• [12] Senthil Kumar, R., Hareesh, U. S., Ramavath, P., Johnson, R.: Hydrolysis control of alumina and AlN mixture for aqueous colloidal processing of aluminum oxynitride, Ceram. Int., 37, (2011), 2583-2590.
• [13] Domagała, J., Zdziebło, K., Lach, R., Bućko, M. M.: Konsolidacja proszku tlenozaotku glinu otrzymanego metodą SHS, Mater. Ceram. /Ceram. Mater./, 65, (2013), 272-276.
• [14] Wilmański, A., Bućko, M. M.: Synteza proszków azotku glinu metodą samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej w obecności soli amonowych, Mater. Ceram. /Ceram. Mater./, 66, (2014), 345-350.
• [15] Haddour, L., Mesrati, N., Goeuriot, D., Tréheux, D.: Relationships between microstructure, mechanical and dielectric properties of different alumina materials, J. Eur. Ceram. Soc., 29, (2009), 2747-2756.