Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dobór i kształtowanie właściwości materiałów ogniotrwałych na bazie MgO

Śnieżek E., Prorok R., Szczerba J.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 4

335--342

PL

W artykule omówiono główne aspekty odgrywające kluczową rolę w procesie doboru materiałów ogniotrwałych, które bierze się pod uwagę w trakcie projektowania obmurzy ogniotrwałych. Analizę przeprowadzono na przykładzie modyfikowanych magnezjowych materiałów ogniotrwałych mogących stanowić wykładzinę strefy wysokotemperaturowej pieca obrotowego do produkcji klinkieru portlandzkiego. Przedmiotem pracy były materiały magnezjowe, których głównymi składnikami fazowymi był MgO, CaZrO3 oraz kilku procentowy dodatek MgAl2O4. Omówiono proces powstawania klinkieru portlandzkiego, warunki pracy materiałów ogniotrwałych, główne czynniki korozyjne, równowagi fazowe i właściwości komponentów – MgO, CaZrO3 i MgAl2O4. Otrzymane materiały scharakteryzowano pod kątem ich właściwości fizycznych i odporności korozyjnej. Wskazano rolę CaZrO3 i MgAl2O4 w kształtowaniu właściwości materiałów magnezjowych. Stwierdzono, że MgAl2O4 wpływa korzystnie na kształtowanie właściwości magnezjowych materiałów ogniotrwałych zawierających CaZrO3, podnosząc ich odporność na nagłe zmiany temperatury oraz ułatwiając tworzenie się na ich powierzchni stabilnego napieku ochronnego.

EN

The article discusses the main aspects that play a key role in the refractory selection process and are considered in the design of refractory linings. The analysis was carried out on the example of modified magnesia refractories which could be the high-temperature zone lining of the cement rotary kiln. Magnesia refractories are a subject of the work, in that MgO, CaZrO3 and a few percentage of MgAl2O4 were the main phase components. The process of Portland clinker formation, working conditions of refractory materials, main corrosive factors, phase equilibria, and component properties are discussed. The obtained materials were characterized for their physical properties and corrosion resistance. The role of CaZrO3 and MgAl2O4 in shaping the properties of magnesium materials was indicated. It has been found that MgAl2O4 positively influences the properties of magnesium refractory materials composed of CaZrO3, increasing their resistance to thermal shocks, and facilitating the formation of a stable protective coating on them.

2

Hydrotermalna hydratacja wybranych kruszyw ogniotrwałych zawierających cyrkonian wapnia

Jastrzębska I., Szczerba J., Prorok R., Śnieżek E.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 3

310--315

PL

W niniejszej pracy przedstawiono badanie podatności na hydratację spiekanych i topionych kruszyw ogniotrwałych na bazie związku CaZrO3 oraz układu CaZrO3-MgO, stosowanych do produkcji zasadowych materiałów ogniotrwałych. Skład fazowy badanych kruszyw wyznaczono metodą XRD. Badanie hydratacji przeprowadzono w autoklawie, zgodnie z normą ASTM C 544-92 w warunkach hydrotermalnych w temperaturze 162 °C i przy odpowiadającym jej ciśnieniu autogenicznym pary wodnej. Po autoklawizacji próbki poddano analizie fazowej XRD, termicznej DTA/TG oraz przeprowadzono obserwacje mikroskopowe SEM/EDS. Badania wykazały, że skład fazowy i mikrostruktura kruszyw, ukształtowane podczas jego wytwarzania, mają zasadniczy wpływ na podatność na hydratację. Kruszywa topione, a także zasobniejsze w cyrkonian wapnia oraz uboższe w tlenek magnezu wykazują większą odporność na działanie wody w porównaniu do kruszyw spiekanych.

EN

This work presents a hydration test of sintered and fused refractory aggregates based on CaZrO3 and the CaZrO3-MgO system. The phase composition of starting materials was identified by X-ray powder diffractometry. The hydration test was carried out in an autoclave, according to ASTM 544-92 at a temperature of 162 °C under an autogenous saturated water vapour pressure. After-hydration, the samples were analyzed by the XRD, and DTA/TG methods. The microstructure was observed using a scanning electron microscope combined with an energy-dispersive X-ray spectrometer (SEM/EDS). The results showed that the phase composition and microstructure of aggregates, that were produced during heat treatment, play a key role in controlling their susceptibility to hydration. The fused aggregates and those enriched with calcium zirconate, and impoverished with MgO were found to be less prone to hydration in comparison to the sintered ones.

3

Optimization of Selected Parameters of Refractory Solid Solution Formation With Essential Storage and Transport Properties

Śnieżek E., Szczerba J., Prorok R., Jastrzębska I.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

4981--4988, CD6

EN

The work presents (Ca,Sr)ZrO3 solid solution formation which isresistant to hydration and thus having important properties to facilitate storage and transport.The paperraises the issue of effective selection of synthesis parameters. In this case analysis of phase diagrams, also literature data analysis, provide essential information about predicted properties and preparation conditions of matter. On this basis, sampleswere prepared by a solid state reaction. (Ca,Sr)ZrO3 solid solution were obtained during two-step heat treatment at 1200 and 1400°C. X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy and mercury poro-simetry were used to check and examine obtained samples.

PL

Artykuł opisuje proces tworzenia się roztworu stałego, (Ca,Sr)ZrO3 odpornego na hydratację a tym samym posiadającego istotne właściwości ułatwiające magazynowanie i transport. Porusza on zagadnie-nie związane z efektywnym doborem parametrów procesu na bazie analizy diagramów fazowych i danych literaturowych, które pozwalają w pewnym stopniu przewidzieć zastosowanie niezbędnych warunków i potencjalne właściwości otrzymanych substancji. Bazując na tych danych wybrano proces syntezy przebiegającej w fazie stałej. (Ca,Sr)ZrO3otrzymano w wyniku dwustopniowego wypalania w 1200 i 1400°C. Próbki scharakteryzowano metodą XRD, SEM/EDS i porozymetrii rtęciowej.

4

Kompozytowe elektrolity stałe jako elementy do budowy urządzeń elektrochemicznych i tlenkowych ogniw galwanicznych.

Dudek M.

Szkło i Ceramika

|

2007

|

R. 58, nr 2

7-13

PL

Na podstawie przeglądu literatury scharakteryzowano właściwości elektryczne kompozytowych dyspersyjnych przewodników jonowych oraz omówiono modele teoretyczne opisujące wzrost wartości przewodnictwa jonowego w tych materiałach. W tej pracy skoncentrowano się na analizie właściwości elektrycznych i mechanicznych ceramicznych elektrolitów tlenkowych zawierających min. roztwory stałe Zr0.84Y0.16O2 (8YSZ), Ce1-xMexO2 (Me = Sm, Gd, a x wynosi od 0.1 do 0.2) oraz CaZrO3, pod kątem zastosowania ich jako elementów do budowy stałotlenkowych ogniw paliwowych (SOFC), sensorów gazowych dla motoryzacji, czy w ogniwach galwanicznych służących m.in. do badania właściwości termodynamicznych układów tlenkowych o niskiej prężności tlenu. Wprowadzenie heterofazowych wtrąceń Al2O3 do osnowy roztworu stałego 8YSZ lub Ca3Al2O6 do matrycy CaZrO3 prowadzi do poprawy właściwości elektrycznych i mechanicznych w porównaniu do jednofazowych tworzyw. Znaczny wzrost odporności na kruche pękanie KlC zanotowano także w przypadku spieków 8YSZ zawierających jako wtrącenia Nd2Ti2O7. Poprawa właściwości mechanicznych elektrolitu 8YSZ jest cechą korzystną w aspekcie zastosowania go jako elementu m.in. do budowy stałotlenkowych ogniw paliwowych (SOFC) sensorów gazowych dla diagnostyki pokładowej OBD w motoryzacji. Kompozytowe spieki w układzie CaZrO3-Ca3Al2O6, wydają się być obiecującymi elektrolitami ceramicznymi do konstrukcji ogniw galwanicznych przeznaczonych do badania właściwości termodynamicznych układów tlenkowych o niskiej prężności tlenu, związków międzymetalicznych czy węglików w temperaturze poniżej 1000 stopni Celsjusza. Kompozytowe elektrolity laminatowe zawierające m.in. Ce0.8Sm0.2O2-Bi0.8Eb0.2O2 lub Ce0.9Gd0,1O2/BaCe0.8Y0.2O3/Ce0.9Gd0.1O1.95, wykazują lepszą stabilność w atmosferach gazowych o niskiej prężności tlenu. Elektrolity te z powodzeniem przetestowano w stałotlenkowych ogniwach paliwowych pracujących w temperaturach ok. 800 stopni Celsjusza.

EN

In this article, the brief review of the literature concerning the characteristics of composite ion conductors and also theoretical models analyzed the enhancement of ionic conduction are considered. Particular emphasis focused on the comparative analysis of electrical and mechanical properties of composite oxide electrolytes involving solid solutions Zr0.84Y0,16O2 (8YSZ), Ce1-xMexO2 (Me = Gd, Sm, where x = 0.1-0.2) and Ca-ZrO3, which could be applied as elements in solid oxide fuel cells (SOFC), gas sensors for automotive industry and solid oxide galvanic cells designed to study thermodynamic properties of oxide system with low equilibrium pressure, intermetallic compounds, carbides at temperatures below 1000 degrees centigrade. Introduction of heterophase Al2O3 inclusions into 8YSZ matrix or Ca3Al2O6 into the CaZr03 matrix, caused the improvement of electrical and mechanical properties compared to the monophase material. The Nd2Ti2O7 secondary phase was also able to coexist with 8YSZ matrix and the fracture toughness KIC of 8YSZ ceramics was significantly improved by Nd2Ti2O7 addition. The improvement of 8YSZ electrolyte mechanical properties is a positive feature, as far as the aspect of utilizing it as element for constructing solid oxide fuel cell or gas sensors working in the On board diagnosic system (OBD) in automotive industry. The prepared CaZrO3-Ca3Al2O6 composite material seems to be promising solid electrolyte for galvanic cells to the determination thermodynamic properties of oxides having low oxygen partial pressure, intermetallic compounds or carbides at the temperatures below 1000 degrees centigrade. Composite layered ceramics based on Ce0.8Sm0.2O2/Bi0.8Eb0.2 O2 or Ce0.9Gd0.1O2/BaCe0.8Y0.2O3/Ce0.9Gd0.1O1.95 system exhibited better electrolytic stability in gas atmospheres with low oxygen partial pressure at the temperatures 600-800 degrees centigrade. These materials are successfully tested as electrolytes in solid oxide fuel cells.