Wpływ udziału cząstek TiB2 syntezowanych in situ na mechaniczne rozdrabnianie cyrkoniowych proszków kompozytowych

• Autorzy: Moskała N. , Tylek N. , Pyda W.

Warianty tytułu

EN

The effect of content of TiB2 particles synthesized in situ on mechanical comminution of the zirconia composite powders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania nad wpływem udziału objętościowego cząstek dwuborku tytanu w proszkach kompozytowych ZrO2/TiB2 na ich podatność na rozdrabnianie oraz na domiał materiału mielników (3Y-TZP) w trakcie rozdrabniania w mieszadłowym młynie kulowym na mokro. Proszki kompozytowe ZrO2/TiB2 otrzymano metodą in situ wykorzystującą wysokotemperaturową reakcję w fazie stałej z udziałem TiO2 rozpuszczonego w roztworze stałym z ZrO2, amorficznego boru i węgla, przeprowadzoną w temperaturze 1300°C. Skład fazowy proszków i rozmiar krystalitów TiB2 oznaczono ilościowo metodami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Badania podatności na mielenie oparto na analizie wielkości rozwinięcia powierzchni właściwej, wyznaczonej metodą adsorpcyjną (BET) przed i po procesie rozdrabniania. Domiał mielników wyznaczono metodą wagową. Stwierdzono hamujący wpływ udziału cząstek dwuborku tytanu syntezowanych in situ na wzrost powierzchni właściwej cyrkoniowych proszków kompozytowych, a zatem na obniżenie podatności na rozdrabnianie, po przekroczeniu wartości ∼29% obj. TiB2. Zaobserwowano znaczny domiał mielników cyrkoniowych, niezależny od udziału wtrąceń TiB2 w zakresie 21-38% obj. Sugeruje się, że takie zachowanie ma związek z rozmiarem wtrąceń TiB2 i morfologią cząstek kompozytowych proszków cyrkoniowych otrzymywanych w procesie in situ.

EN

In the work, an effect of volume content of titanium diboride particles in the ZrO2/TiB2 composite powders on comminution susceptibility and admixture of the grinding media material (3Y-TZP) during wet attrition grinding was studied. The composite ZrO2/TiB2 powders were manufactured by the in situ method, using the high temperature reaction, which proceeded in solid state among TiO2 dissolved in the zirconia solid solution, amorphous boron and carbon at 1300°C. The phase composition of the powders and TiB2 crystallite sizes were determined qualitatively by X-ray diffractometry. The study was based on an analysis of the specific surface area determined by the BET adsorption method before and after comminution. The admixture of grinding media was measured with the gravimetric method. It was observed that titanium diboride particles synthesized in situ inhibit an increase of the specific surface area of the zirconia composite powders above a content of ∼29 vol.%, decreasing the comminution susceptibility. The significant admixture of zirconia grinding media was found independently on the TiB2 content in a range of 21-38 vol.%. This behaviour is suggested to be related to the TiB2 particle size and the morphology of composite particles of the zirconia powders, manufactured in the in situ process.

Słowa kluczowe

PL

proszki kompozytowe; ZrO2; TiB2; synteza in situ; młyn mieszadłowy; rozdrabnianie

EN

composite powder; ZrO2; TiB2; in situ synthesis; attrition mill; comminution

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 2
• Strony: 203--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Moskała N.

autor

Tylek N.

autor

Pyda W.

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

Bibliografia

• [1] Pyda W., Moskała N., Bućko M.M.: „Wpływ prekursorów TiB2 na właściwości kompozytowych proszków cyrkoniowych syntezowanych metodą in situ”, Komozyty/Composites, 8, [4], (2008), 354-359.
• [2] Pyda W., Moskała N.: „Zirconia Based Nanocomposites Reinforced with in-situ Produced TiB2 and TiC Inclusions”, materiały z 7th International Conference on Composite Science and Technology, Sharjah, ISBN978-9948-427-11-7, (2009).
• [3] Moskała N., Morgiel J., Pyda W.: „Nanometric Y2O3-TiO2-ZrO2 solid solution powders and their utilization in the synthesis of composite powders with TiB2 and TiC inclusions”, Materials Science-Poland, 26, [2], (2008), 331-339.
• [4] Sidor J.: „Mechanical devices used for production of metallic, ceramic-metallic alloys or nanomaterials”, Archives of Metallurgy and Materials, 52, (2007), 407-414.
• [5] Sidor J.: „Modele procesowe młyna wibracyjnego o niskiej częstotliwości drgań”, Mater. Ceram./Ceram. Mater., 60, 4, (2008), 217-220.
• [6] Rietveld H.M.: “Line profiles of neutron powder-diffraction peaks for structure refinement”, Acta Cryst., 22, (1967), 151-152.
• [7] Scherrer P.: Göttinger Nachrichten Gesell., 2, (1918), 98.