Kompozyty ALFA wytworzone metodą mechanicznej syntezy - analiza rozkładu fazy zbrojącej za pomocą mikrotomografii komputerowej

• Autorzy: Długosz P. , Darłak P. , Siewiorek A. , Sobczak J. J.

Warianty tytułu

EN

ALFA composites fabricated by mechanical alloying - analysis of the reinforcing phase distribution by computed microtomography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy prezentowane są wyniki badań próbek kompozytowych, w których zbrojenie stanowią odpadowe popioły lotne z elektrowni, natomiast osnową jest czyste aluminium (A8). Uzyskaną na drodze mechanicznej syntezy zaprawę kompozytową poddano konsolidacji plastycznej na zimno w celu scalenia proszków w materiał lity, a uformowane w ten sposób wypraski nagrzewano do temperatury 430-450°C i wyciskano z nich pręty o średnicy 14 mm. Uzyskane próbki cylindryczne poddano analizie tomograficznej, w wyniku której stwierdzono zadowalający poziom dystrybucji fazy zbrojącej, przy zawartości 25% wag. popiołu, oraz brak obszarów o zbyt dużej koncentracji cząsteczek ceramicznych, mogących być początkiem powstawania niekorzystnego zjawiska aglomeracji. Zaobserwowano poprawę właściwości mechanicznych próbek kompozytowych w porównaniu do właściwości próbek wykonanych wyłącznie z materiału osnowy.

EN

The paper presents the results of examinations of composite samples in which the reinforcement is waste fly ash from power plants, while matrix is an aluminium (A8). The agglomerates of master composite obtained by mechanical alloying were subjected to hot plastic consolidation to transform the powder into a solid material, and thus formed compacts were heated to a temperature of 430-450°C and squeezed into 14 mm diameter rods. Thus obtained cylindrical samples were analysed by computed tomography, which revealed a satisfactory level of the distribution of the reinforcing phase at a 25 wt.% fly ash concentration, and absence of the areas characterised by too high concentration of ceramic particles, which may act as a source of the adverse phenomenon of agglomeration. An improvement in the mechanical properties of composite samples compared made from the sole matrix material.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty ALFA; popioły lotne; mechaniczna synteza; tomografia komputerowa

EN

ALFA composites; fly ash; mechanical alloying; computed tomography

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 50, z. 3
• Strony: 39--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Długosz P.

autor

Darłak P.

autor

Siewiorek A.

autor

Sobczak J. J.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Bibliografia

• 1. Sobczak J., Sobczak N., Przystaś G.: Zastosowanie materiałów odpadowych w odlewnictwie na przykładzie popiołów lotnych. Stan aktualny i perspektywy zastosowania, Instytut Odlewnictwa, 1999
• 2. Galos K., Eliasz-Bocheńczyk A.: Źródła i użytkowanie popiołów lotnych ze spalania węgli w Polsce, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 2005, T. 21, z. 1
• 3. Hycnar J.J., Szczygielski T.: Perspektywy energetyki opartej o spalanie węgla, Międzynarodowa Konferencja Eurocoalash, 2008, s. 75-88
• 4. Żygadło M., Wodniak M.: Obserwacje zmian właściwości popiołów powęglowych w procesach wietrzeniowych, Energetyka i Ekologia, XI 2009
• 5. Moreno N., Querol X., Andres J.M., Stanton K., Towler M., Nugteren H., Janssen-Jurkovicova M., Jones R.: Physico-chemical characteristics of European pulverized coal combustion fly ashes, Fuel, 2005, Vol. 84, no. 11, pp. 1351-1363
• 6. Hower J.C., Robertson J.D., Thomas G.A., Wong A.S., Schram W.H., Graham U.M., Rathbone R.F., Robi T.L.: Characterization of fly ash from Kentucky power plants, Fuel, 1996, Vol. 75, no. 4
• 7. Nathan Y, Dvorachek M., Pelly l., Mimran U.: Characterization of coal fly ash from Israel, Fuel, 1999, Vol. 78, no. 2, pp. 205-213
• 8. Ahmaruzzaman M.: A review on the utilization of fly ash, Progress in Energy and Combustion Science, 2010, Vol. 36, no. 3, pp. 327-363
• 9. Erol M., Demirler U.: Characterization investigations of Glass-ceramics developed from Seyitomer thermal power plant fly ash, Journal of the European Ceramic Society, 2003, Vol. 23, no. 5, pp. 757-763
• 10. Erol M., Kucubayrak S., Ersoy-Mericboyu A.: Characterization of coal fly ash for possibile utilization in glass production, Fuel, 2007, Vol. 86, pp. 706-714
• 11. Lee S.H., Sakai E., Daimon M., Bang W.K.: Characterization of fly ash directly collected from electrostatic precipitator, Cement and Concrete Research, 1999, Vol. 29, no. 11, pp. 1791-1797
• 12. Kudowski W.: Chemia cementu, PWN, Warszawa, 1990
• 13. Diamond S.: The Characterization of fly ashes, MRS Annual Meeting, Boston, 1981, pp. 12-23
• 14. RatajczakT, Gaweł A., Górniak K., Muszyński M., SzydłakT, Wyszomirski P.: Charakterystyka popiołów lotnych ze spalania niektórych węgli kamiennych i brunatnych, Materiały Sesji Naukowej, Masy popiołowo-mineralne i ich wykorzystanie w górnictwie węglowym, Polskie Towarzystwo Mineralogiczne, Kraków, 1999, s. 9-34
• 15. Sobczak J., Wojciechowski A., Rudnik D.: Infiltracja ciśnieniowa w wytwarzaniu materiałów kompozytowych, Studium analityczno-literaturowe, Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa, 2008
• 16. Soni P.R.: Mechanical Alloying, Fundamentals and Applications, Cambridge International Science Publishing, 2001
• 17. EI-Eskandarany M.S.: Mechanical alloying for fabrication of advanced engineering materials, William Andrew Publishing, 2001
• 18. Iwasaki T.: Evaluation of Mechanical Energy Applied to Powders in Dry Processes and its Application for Design and Preparation of Functional Particulate Materials, Chemical Engineering Research Trends, Leon P. Berton, 2007, pp. 71-126
• 19. Suryanarayana C.: Mechanical Alloying and Milling, Marcel Dekker, New York, 2004
• 20. Sobczak J., Darłak R, Purgert R.M., Sobczak N., Wojciechowski A.: The technological aspects of ALFA composites synthesis, Solidification Processing of Metal Matrix Composites, 2006
• 21. http://www.phoenix-xray.com/en/products/nanotom/nanotom.html