Wpływ właściwości reologicznych zawiesin Ti2AlC na mikrostrukturę porowatych węglików wytworzonych metodą żelowania spienionej zawiesiny

• Autorzy: Chmielarz A. , Potoczek M.

Warianty tytułu

EN

The influnece of rheological properties of Ti2AlC slurry on the microstructure of porous carbides manufactured by the gel-casting method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Termodynamicznie stabilne węgliki o budowie nanolaminatowej stanowią grupę materiałów łączących w sobie cechy zarówno metali, jak i ceramiki. Materiały te wytworzone w postaci porowatej mogą być zastosowane między innymi jako przewodzące prąd elektryczny podłoża do katalizatorów oraz matryce do kompozytów o strukturze infiltrowanej. W niniejszej pracy wykorzystano metodę żelowania spienionej zawiesiny do wytworzenia porowatych tworzyw z Ti2AlC. W roli środka żelującego użyto agarozę. Przygotowano gęstwy o różnych stężeniach agarozy: 0,8%, 1,1% oraz 1,3% wag. w przeliczeniu na masę proszku ceramicznego, które następnie spieniano i żelowano w celu sporządzenia porowatych kształtek. Stwierdzono, że lepkość zawiesiny Ti2AlC przeznaczonej do spieniania jest czynnikiem kształtującym porowatość całkowitą oraz rozmiar komórek pianki i okien w ściankach komórek. Wraz ze wzrostem lepkości zawiesiny przeznaczonej do spieniania zaobserwowano zmniejszanie porowatości całkowitej w piankach oraz rozmiaru komórek pianki i okien w ściankach komórek.

EN

Ternary carbides such as MAX phases are nano-layered ceramics that exhibit a unique combination of characteristics typical of both ceramics and metals. In porous forms they can be used for example as catalyst supports or as preforms for metal-ceramic interpenetrating composites. In this work porous Ti2AlC foams were manufactured by the gel-casting method with the use of agarose as a gelling agent. The rheological properties of Ti2AlC slurries with different agarose content were investigated. A correlation between the viscosity of the starting slurry and the microstructure of the final foam has been found. The mean cell size and window size as well as the total porosity decreased with increasing agarose concentration in the starting slurry.

Słowa kluczowe

PL

Ti2AlC; fazy MAX; gel-casting

EN

Ti2AlC; MAX phases; gel-casting

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 68, nr 1
• Strony: 4 -- 8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Chmielarz A.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Potoczek M.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Barsoum, M. W.: Max phases. Properties of machinable ternary carbides and nitrides, Viley – VCH Verlag GmbH, Weinheim Germany, (2013).
• [2] Radovic, M., Barsoum, M. W.: MAX phases: Bridging the gap between metals and ceramics, Am. Ceram. Soc. Bull., 92, (2013), 20-27.
• [3] Sun, Z., Liang, Y., Li, M., Zhou, Y.: Preparation of reticulated MAX-phase support with morphology-controllable nanostructured ceria coating for gas exhaust catalyst devices, J. Am. Ceram. Soc., 93, (2010), 2591-97.
• [4] Amini, S., Ni, C. Y., Barsoum, M. W.: Processing, microstructural characterization and mechanical properties of Ti2AlC/nanocrystaline Mg-matrix composite, Comp. Sci. Techn., 69, (2009), 414-420.
• [5] Sun, Z. M.: Pogress in research and development on MAX phases: a family of layered ternary compounds, Int. Mater. Rev., 56, (2011), 143-166.
• [6] Fraczkiewicz, M., Zhou, A. G., Barsoum, M. W.: Mechanical damping in porous Ti3SiC2, Acta Mater., 54, (2006), 5261-70.
• [7] Zhou A.G., Barsoum M.W., Basu S., Kalidindi S.R, El-Raghy T.: Incipient and regular kink bands in dense and 10 vol.% porous Ti2AlC, Acta Mater., 54 (2006), 1631-39.
• [8] Sun, Z. M, Murugaiah, A., Zhen, T., Zhou, A., Barsoum, M. W.: Microstructure and mechanical properties of porous Ti3SiC3, Acta Mater, 53, (2005), 4359-66.
• [9] Brodnikovskii, N. P., Burka, M. P., Verbilo, D. G., Demidik, A. N., Ivanova, I. I., Koval, A. Y., et al.: Structure and mechanical properties of porous titanosilicon carbide Ti3SiC2, Powder. Metall. Met. Ceram., 42, (2003), 424-432.
• [10] Firstov, S. A., Gorban, V. F., Ivanova, I. I., Pechkovskii, E. P.: Mechanical properties of porous Ti3SiC2/TiC and Ti4AlN3/TiN nanolaminates at 20 to 1300oC, Powder Metall. Met. Ceram., 49, (2010), 414-423.
• [11] Hu, L., Benitez, R., Basu, S., Karaman, I., Radovic, M.: Processing and characterization of porous Ti2AlC with controlled porosity and pore size, Acta Mater., 60, (2012), 6266-77.
• [12] Zhou, C. L., Ngai, T. L., Lu, L., Li, Y. Y.: Fabrication and characterization of pure porous Ti3SiC2 with controlled porosity and pore feature, Mater. Lett., 131, (2014), 280-283.
• [13] Sun, Z., Liang, Y., Li, M., Zhou, Y.: Preparation of reticulated MAX-phase support with morphology-controllable nanostructured ceria coating for gas exhaust catalyst devices, J. Am. Ceram. Soc., 93, (2010), 2591-97.
• [14] Potoczek, M., Guzi de Moraes, E., Colombo, P.: Ti2AlC foams produced by gel-casting, J. Eur. Ceram. Soc., 35, (2015), 2445-2452.
• [15] Potoczek, M.: Wpływ właściwości reologicznych gęstwy na mikrostrukturę ceramiki korundowej o budowie piany, Ceramics, Polish Ceramic Bulletin, 96, (2006), 435-442.
• [16] Potoczek, M.: Kształtowanie mikrostruktury piankowych materiałów korundowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, (2012).
• [17] Kembłowski, Z.: Reometria płynów nienewtonowskich, WNT, Warszawa, (1973).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.