Kompozyty ceramiczne typu Al2O3-ZrO2 otrzymywane metodą Direct Coagulation Casting

• Autorzy: Tomaszewska-Grzęda A. , Szafran M.

Warianty tytułu

EN

Ceramic composites of the Al2O3-ZrO2 type obtained by the Direct Coagulation Casting method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces Direct Coagulation Casting (DCC) jest nową i bardzo interesującą metodą formowania kształtek z ceramicznych mas lejnych o dużym stężeniu fazy stałej. Polega on na zatężaniu masy lejnej poprzez wewnętrzną powolną zmianę pH wokół każdej cząstki proszku ceramicznego, co powoduje zmiany budowy podwójnej warstwy elektrycznej wokół proszku zawieszonego w masie. W efekcie prowadzi to do redukcji sił elektrostatycznego odpychania podwójnych warstw elektrycznych na korzyść sił przyciągania van der Waalsa. Rola enzymów w procesie DCC polega na rozkładzie odpowiednio dobranej substancji, w wyniku czego następuje powolne wydzielanie w całej objętości cząsteczek zmieniających pH lub też na syntezie soli modyfikujących podwójną warstwę elektryczną. W pracy przedstawiono wyniki zastosowania układu ureaza-mocznik i jego wpływu na właściwości ceramicznych mas lejnych, kształtek surowych, jak i po spiekaniu z tlenku glinu oraz kompozytów Al2O3-nZrO2. Na rysunkach 1-3 przedstawiono wyniki badania mas lejnych otrzymanych metodą DCC z Al2O3 oraz Al2O3-nZrO2. W tabelach 1 i 2 podano wyniki badań kształtek surowych i spiekanych, natomiast ich obraz otrzymany przy użyciu mikroskopu skaningowego przedstawiają rysunki 4-9. Uzyskane wyniki badań wskazują na duże prawdopodobieństwo otrzymania w przyszłości kompozytów Al2O3-nZrO2 o dobrych parametrach wytrzymałościowych, wynikających z ich wysokiego stopnia zagęszczenia, pod warunkiem, że zostanie opracowana metoda deaglomeracji n-ZrO2 w wyżej przedstawionym procesie.

EN

The Direct Coagulation Casting (DCC) is a new and very interesting method of molding samples from ceramic casting slips of high concentration of the solid phase. It consists in concentrating the casting slip via internal slow change of pH round each ceramic powder particle, which causes changes in the structure of the double electric layer around the powder suspended in the slip. This results in a reduction of the electrostatic repulsion forces of double electric layers in favor of the Van der Waals attraction forces. The role of enzymes in the DCC process consists in the decomposition of an appropriately selected substance which results in slow liberation over the whole volume of molecules changing the pH or also in the synthesis of salts modifying the double electric layer. The results of using the urease-urea system and the properties of ceramic casting slips, green samples and after sintering with aluminum oxide and Al2O3-nZrO2 composites are presented in the paper. In Figures 1-3 are presented the results of studies of casting slips obtained by the DCC method with Al2O3 and Al2O3-nZrO2. In Tables 1 and 2 are presented the results of studies of green and sintered samples, whereas their picture obtained by means of a scanning microscope are presented in Figures 4-9. The obtained results of studies show a considerable probability of obtaining in the future of Al2O3-nZrO2 composites of good strength parameters resulting from their high degree of thickening, providing that a deglomeration method of nZrO2 in the above presented process will be elaborated.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt ceramiczny; tlenek glinu; enzym; nanoproszek dwutlenku cyrkonu

EN

ceramic composite; aluminum oxide; zirconium dioxide nanopowder

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 8
• Strony: 428--433
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tomaszewska-Grzęda A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Szafran M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

Bibliografia

• [1] Beylier E., Pober R.L., Cima M.J., Centrifugal casting of ceramic components, (w:) Ceramic Tranactiona, Ceramic Powder Science III, American Ceramic Society, Westerville 1990, 529-536.
• [2] Graule T.J., Baader F.H., Gauckler L.J., Shaping of ceramic green compacts direct from suspensions by enzyme catalyzed reactions, cfi/ Ber. DKG 1994, 71(6), 317-323.
• [3] Graule T.J., Baader F.H., Gauckler L.J., Ceramic: charting the future, (w:) P. Vincenzini (ed.), Techna Srl. 1995, 1609-16.
• [4] Szafran M., Tomaszewska-Grzęda A., Pogorzelec K., Aplication of enzymes in the processing of ceramic powders, VII International Symposium Faculty of Chemistry Warsaw University of Technology 2001.
• [5] Tomaszewska-Grzęda A., Szafran M., Zastosowanie enzymów w procesie formowania Al2O3, Konf. Międzynar. pod auspicjami E-MRS Ceramika funkcjonalna - nowe materiały i metody badań”, Konstancin-Jeziorna 21-22 czerwca 2001. (komunikat).
• [6] Szafran M., Pogorzelec K., Tomaszewska-Grzęda A., Zastosowanie lipazy w procesie formowania proszków Al2O3, Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN, Ceramika, Polski Biuletyn Ceramiczny 2001, 65, 35-41.
• [7] Tomaszewska-Grzęda A.,Szafran M., Pogorzelec K., Zastosowanie ureazy w procesie formowania proszków Al2O3, Międzynarod. Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN, Ceramika, Polski Biuletyn Ceramiczny 2001, 65, 43-51.