Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zanieczyszczenia dawnych papierów fotograficznych drobinkami metali

Kozielec Tomasz

Przegląd Papierniczy

|

2023

|

R. 79, nr 4

207--212

PL

W artykule zwrócono uwagę na problem występowania w dawnych papierach fotograficznych (XIX-wiecznych) metali przejściowych, szczególnie żelaza. Papiery fotograficzne były produkowane ze szlachetnych mas – szmacianych (len, bawełna), jednakże podczas przetwarzania tego surowca jak również podczas produkcji papieru mogło dochodzić do zanieczyszczania się drobinkami metali. Zanieczyszczenia metaliczne znajdujące się w papierach fotograficznych ujawniały się szczególnie w procesie uczulania papierów azotanem srebra. Tworzyły się wtedy czarne produkty reakcji dostrzegalne w badaniach mikroskopowych, a nawet okiem nieuzbrojonym. Również podczas przygotowywania papierów światłoczułych mogło dochodzić do kontaktu z elementami metalowymi (haczyki, pinezki, gwoździki) i powstawania ciemnych produktów reakcji. Zmiany te mogą budzić niepokój opiekunów zbiorów fotograficznych, konserwatorów podczas badania techniki wykonania lub oceny stanu zachowania, gdyż w pewnym stopniu przypominają zniszczenia biologiczne (ciemne kolonie grzybów). Produkty te były przedmiotem badań z użyciem mikroskopu elektronowego wyposażonego w detektory pierwiastków. Badania przeprowadzono na własnoręcznie wytworzonych odbitkach solnych, które po uczuleniu suszono w formie przypiętej żelaznymi szpilkami. Papiery solne to rodzaj papieru fotograficznego wynaleziony jeszcze w 1. poł. XIX w., powszechnie używany. W badaniach wykazano, że obecność żelaza w procesie uczulania może powodować powstawanie czarnych plamek/struktur w postaci nawet rozległych wykwitów srebra metalicznego. Na zbadanych obszarach wykwitów wykryto także inne pierwiastki – szczególnie złoto (z procesu tonowania) oraz siarkę (z procesu utrwalania). W badaniach potwierdzono część przewidywalnych mechanizmów tworzenia się ciemnych produktów reakcji, na których tworzenie się wywarły m.in. właściwości elektrochemiczne metali. Wskazano także na konieczność prowadzenia dalszych badań.

EN

The article draws attention to the problem of the occurrence of transition metals, especially iron in the form of micro particles, in old photographic papers (mainly from the 19th century). Photo papers were made of precious pulp – rags (linen, cotton), however, during the processing of rags as well as during the production of paper, they could be undesirably contaminated with metals. Also some photographic processes - in particular the use of metal elements (pins, tacks, hooks) during the drying of photographic papers in the process of formation of silver chloride (halide) caused direct, fatal contact of iron with the paper. Metallic impurities in photographic papers were revealed especially in the process of sensitizing papers with silver nitrate. Then, black reaction products were formed, visible in microscopic examinations and even with the naked eye. These changes may cause anxiety to the curators of photographic collections, conservators when examining the technique of making or assessing the state of preservation, because to some extent they resemble biological damage (dark colonies of fungi). These products were examined using an electron microscope equipped with element detectors. The research was carried out on hand-made salt prints (a type of photographic paper invented in the first half of the 19th century, widely used). Studies have shown that the presence of iron in the sensitization process can cause the formation of black spots/structures in the form of even extensive silver efflorescence. Other elements were also detected in the examined areas of silver - especially gold (from the toning process) and sulfur (from the fixing process). The research confirmed some of the predictable mechanisms of dark spot/structure formation caused by the electrochemical properties of metals. The need for further research was also indicated.

2

Analytical versus experimental investigation of physical and mechanical characteristics of stir cast hybrid aluminium nanocomposite

Kumar Dinesh, Singh Satnam, Angra Surjit

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 3

136--144

EN

Aluminium alloys have good mechanical and physical properties and are lightweight, easy to cast, and simple to machine. Aluminium alloys are widely used in the aviation industry, auto sector, defence sector, and structural industries because of their promising abilities. The fundamental aim of this study was to investigate the mechanical properties and physical characteristics of a stir cast hybrid aluminium nanocomposite reinforced with 1-3 wt.% cerium oxide (CeO2) and graphene nanoplatelets (GNPs). Utilizing SEM, microstructural analysis was carried out. The existence of the elements of the reinforcement in the manufactured nanocomposite specimens was verified using EDAX. With an increase in the reinforcement wt.%, improvements in the mechanical and physical properties were seen. In the hybrid nanocomposites reinforced with 3 wt.% GNPs and 3 wt.% CeO2, a low porosity of 1.06% was observed. The best results for tensile strength, yield strength, and microhardness were 398 MPa, 247 MPa, and 119.6 HV, respectively. The SEM micrographs of the studied materials showed that the reinforcement particles were uniformly dispersed and refined into ultrafine grains.

3

Compression behaviour of BFRP bars

Urbański Marek, Protchenko Kostiantyn

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

257--271

EN

The durability of building structures reinforced by steel is one of the main concerns in civil engineering. Currently, research in the field is focused on the possibility of replacing steel with relatively corrosion-resistant reinforcement, such as BFRP (Basalt Fiber Reinforced Polymers) bars. The behaviour of BFRP bars during compression has not yet been determined. The experimental results pertaining to BFRP bars subjected to compression were presented and discussed in the paper. The research program involved the preparation of 45 BFRP samples with varying unbraced length and nominal diameter of 8 mm that were subjected to compression. For samples with the unbraced length of up to 85 mm, the destruction was caused by crushing. The bars with the unbraced length greater than 120 mm were destroyed as a result of global buckling of the bar and subsequent fiber kinking. Based on the relationship between the buckling load strength - unbraced length, the optimal unbraced length of BFRP bar was determined, for which buckling load strength reaches its maximum value. The buckling load strength decreased, as the unbraced length increased. The values of modulus of elasticity under compression for variable unbraced lengths were slightly different for the samples, and were similar to the modulus of elasticity obtained at the tensile testing. The relationship between the buckling load strength and the unbraced length of BFRP bars was determined. This may contribute to the optimization of the transverse reinforcement spacing in compressed elements and to the development of standard provisions in the area of elements reinforced with FRP bars being subjected to compression.

PL

Obecnie niezwykle dynamicznie rozwija się zastosowanie materiałów kompozytowych o wysokich parametrach użytkowych takich jak pręty BFRP (Basalt Fiber Reinforced Polymers) jako zamiennika tradycyjnego zbrojenia stalowego w budownictwie. W artykule przedstawiono ocenę wytrzymałości na obciążenie wyboczeniowe prętów BFRP, co umożliwia ich wykorzystanie, jako zbrojenia w betonowych elementach ściskanych (słupy) oraz w strefie ściskanej elementów zginanych (np. belki i płyty). W porównaniu ze zbrojeniem stalowym, pręty BFRP mają kilka istotnych zalet. Są to między innymi mały ciężar, wysoka wytrzymałość na rozciąganie, odporność na korozję, przezroczystość na pola magnetyczne. Natomiast w porównaniu do najbardziej rozpowszechnionych prętów GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymers) wykazują zdecydowanie większą odporność na alkalia i kwasy. Włókna bazaltowe nie reagują toksycznie z powietrzem, wodą ani innymi chemikaliami, które mogą być niebezpieczne dla ludzi lub mogą zanieczyścić środowisko. Ponadto włókna bazaltowe nie są rakotwórcze. W trakcie recyklingu włókna przekształcają się w czarny proszek, który można łatwo usunąć z komory spalania i można go wykorzystać jako wypełniacz do różnych zastosowań. Przeprowadzono jakościową i półilościową analizę składu pierwiastkowego przy użyciu spektrometru dyspersji energii wtórnego promieniowania X (EDS) które dostarczyły istotne informacje dotyczące składu prętów BFRP. We włóknach bazaltowych stwierdzono, obecność dominujących związków SiO2 i Al2O3, które występują także we włóknach szklanych. Ponadto odnotowano obecność związków żelaza Fe2O3 i FeO mających wpływ na fizyko-mechaniczne właściwości włókien bazaltowych, takich jak gęstość (2,73 g/cm3 dla włókien bazaltowych, w porównaniu do 2,54 g/cm3 dla włókien szklanych typu E), kolor (od brązowego do matowo zielonego, w zależności od zawartości FeO), a także mniejsze przewodnictwo cieplne i lepsza stabilność temperaturowa w porównaniu z włóknami szklanymi. Ustalono w badaniu metodą BSE konfigurację oraz niewielki rozrzut w średnicach włókien bazaltowych wchodzących w skład pręta BFRP. Zachowanie prętów BFRP podczas ściskania dotychczas nie zostało określone. W programie badawczym zbadano 45 próbek BFRP o nominalnej średnicy 8 mm ze względu na ściskanie o zróżnicowanej długości niezakotwionej. Dla próbek o długości niezakotwionej do 85 mm zniszczenie następowało przez zgniatanie. Pręty o długości niezakotwionej większej od 120 mm ulegały zniszczeniu w wyniku globalnego wyboczenia pręta a następnie pękania włókien. Na podstawie zależności wytrzymałość na obciążenie wyboczeniowe - niezakotwiona długość pręta ustalono optymalną długość niezakotwioną pręta BFRP, dla której wytrzymałość na obciążenie wyboczeniowe osiąga największą wartość. Wraz ze wzrostem długości niezakotwionej wytrzymałość na obciążenie wyboczeniowe ulegała zmniejszeniu. Moduł sprężystości przy ściskaniu dla zmiennych długości niezakotwionych próbek nieznacznie się różnił, a jego wartość zbliżona była do modułu sprężystości przy rozciąganiu. Określono zależność między wytrzymałością na obciążenie wyboczeniowe a długością niezakotwioną prętów BFRP, co przyczyni się do optymalizacji rozstawu zbrojenia poprzecznego w elementach ściskanych oraz do opracowania przepisów normowych w obszarze elementów ze zbrojeniem ściskanym.

4

Effect of Metallisation of Basalt Fabric on Its Surface Resistivity

Miśkiewicz Pamela, Tokarska Magdalena, Frydrych Iwona, Pawlak Wojciech

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 1 (145)

41--46

EN

The main aim of the research was to carry out the surface modification of basalt fabric in order to improve selected thermal properties of the material, i.e., resistance to contact and radiant heat, to apply it in a hot work environment. Attention was focused on checking whether the metal coating deposited does not cause too high conductivity, which is dangerous to human health. The process of magnetron sputtering with the use of chromium and aluminum of various thickness values was applied to basalt fabrics. Based on scanning electron microscope analysis, it was found that none of the aluminum or chromium coatings covered 100% of the basalt fabric surface. Results of the surface resistance analysis of four out of the six samples of basalt fabrics tested indicate that they belong to anti-static materials. The metallic coatings obtained can potentially be used to improve the thermal properties of basalt fabric mentioned.

PL

Surowiec mineralny, który jest włóknem bazaltowym w przemyśle tekstylnym, jest wykorzystywany przede wszystkim do produkcji wyrobów technicznych, odzieży odpornej na czynniki termiczne i mechaniczne oraz jej elementy. Celem badań było określenie wpływu metalizacji powierzchni tkaniny bazaltowej na jej cechy. Na próbkach tkaniny bazaltowej osadzono warstwy chromu i aluminium o różnych grubościach stosując metodę rozpylania magnetronowego. Tkaniny oceniono metodami pomiaru rezystancji powierzchni i analizy skaningowego mikroskopu elektronowego. Zaobserwowano wzrost rezystywności powierzchniowej powleczonej tkaniny bazaltowej w stosunku do tkaniny niepowleczonej. Jednak metalizacja tkanin nie spowodowała utraty właściwości izolacyjnych materiałów. Żadna z warstw aluminium ani chromu nie pokrywała 100% powierzchni tkaniny bazaltowej. Uzyskano dobrą przyczepność powłoki do podłoża.

5

Contribution to the Valorization of Granulated Blast Furnace Slag in Soil Stabilization

Djouimaa Sarah, Missaouri Sabrina, Handel Naoual, Sid Madani

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 3

134--151

EN

The treatment of expansive soil is generally the most effective process for the stabilization of swelling clay. In this work, we will investigate the influence of the treatment of an expansive soil using granulated blast furnace slag (GGBS) alone and granulated blast furnace slag activated by cement (GGBS/C) by mechanical, physical and chemical tests. The results obtained show an increased pH, an improved plasticity as well as a significant reduction in swelling potential and swelling pressure following a percentage increase in additives. In addition, a change in the adsorption of methylene blue molecules (VBs) and in the microstructure of the expansive soil is observed after treatment. Utilization of both GGBS alone and GGBS activated by cement has a significant effect on the behavior of the swelling clay but the GGBS activated by cement exhibits superior results. The use of GGBS in the stabilization of soil will have both economic and environmental benefits.

6

Evaluation of structural, optical and physical properties of polyurethane composites doped with metal alkoxides

Nadafan Marzieh, Anvari Javid Zamir

Materials Science Poland

|

2020

|

Vol. 38, No. 3

416--423

EN

In this research, polyurethane (PU)/tetraethyl orthosilicate (TEOS) composite was prepared via one-step polymerization method using different concentrations of TEOS in PU. The structural, optical and physical properties of PU composite were characterized by SEM imaging, FT-IR spectroscopy, water uptake, Raman spectroscopy and optical microscopy imaging of synthesized samples. The SEM results showed that by adding TEOS to the PU, the cell and window size of synthesized samples decreased. This result was also observed in the optical micrographs. The bonding characteristics of PU/TEOS composites were analyzed using Raman and FT-IR spectra. According to the FT-IR spectra, the degree of phase separation (DPS) and hydrogen bonding index, R, in 800 µl TEOS/PU had the highest R and DPS factors. By adding different concentrations of TEOS to PU, the apparent density decreased but the real density increased. The total, open and closed porosity of the synthesized samples were calculated. At low loading of TEOS in PU, the open porosity of the samples increased. The PU/TEOS composites may be promising candidates for absorbing sound.

7

The influence of micro cracks appearing during concreting of road viaducts and their impact on a frost-thaw resistance

Jasiczak J.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

221--236

EN

In the latest period hundreds of concrete viaducts were built in Poland within a short time range. The cases of destruction of concrete road viaducts described by the author in the article concern in the construction of such structures in various parts of our country, such as central regions of Poland, Warmia-Masuria, south – east - a total of about 30 objects. The occurring phenomenon is related to the micro cracks of the cement matrix which are not visible on the surface of the elements and become visible only after the cyclic freezing process as a result of the standard F150 frost resistance test, the so-called the standard method according to Annex N to the PN-B-06265:2018 standard. The destruction took an unprecedented course and aroused much discussion in the scientific community. This article summarizes this discussion and indicates the root cause of the destruction.

PL

W ostatnich latach w krótkim przedziale czasu wybudowano w Polsce setki betonowych wiaduktów drogowych. Ich charakterystyczną cechą było zastosowanie wysokiej klasy betonu zawierającego cement CEM I 42,5 (podpory i przyczółki) oraz CEM I 52,5 (przęsła). Budowano często w zimie, w okresie obniżonych temperatur powietrza. Pomimo pozytywnych wcześniejszych testów laboratoryjnych beton przygotowany w warunkach budowy często nie osiągał zakładanej cechy mrozoodporności po 150 cyklach zamrażania-rozmrażania w zakresie temperatur od - 18°C do + 18°C. Procesowi towarzyszyły nietypowe zjawiska. Większy niż normatywny spadek wytrzymałości betonu następował przy jednoczesnej dużej szczelności. Brak było odprysków powierzchniowych typowych dla betonu o niskiej mrozoodporności, krzywizny krawędzi itp. Natomiast na powierzchni próbki wokół dużych ziaren kruszywa pojawia się charakterystyczna siatka mikrorys wypełnionych białymi wyciekami nieznanych związków chemicznych. Związki te zostały dokładnie przebadane za pomocą analizy SEM. Wcześniej podobny przypadek wystąpił w Polsce tylko raz, w 2002 roku . Światowa literatura przedstawia wiele przypadków związanych z zarysowaniami matrycy cementowej w wyniku na przykład opóźnionego ettringitu, także w mostach, ale analizowany w artykule przypadek jest inny, spowodowany „wrodzonymi” mikrozarysowaniami powstałymi już na etapie betonowania konstrukcji i późniejszej destrukcji podczas cyklicznego zamrażania w wyniku zjawiska opisanego w literaturze jako efekt erlina/mathera.

8

Ocena szkód pożarowych konstrukcji żelbetowej za pomocą analizy SEM

Babiak M., Ratajczak M.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 2

50--52

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z oceną szkód pożarowych stropodachu hali produkcyjnej wykonanego z prefabrykowanych elementów żelbetowych. W celu określenia temperatury pożaru wykonano nieniszczące badania wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcji (metodą sklerometryczną). Badaniom poddano elementy uszkodzone oraz referencyjne (niepoddane oddziaływaniu temperatury) w celach porównawczych. Posługując się wykresami zawartymi w Eurokodzie 2, określono temperaturę, jaką uzyskały elementy w wyniku pożaru. Do oceny szkód pożarowych w żelbetowej konstrukcji nośnej hali wykorzystano również analizę SEM.

EN

The paper consider the issue of the evaluation of fire damages of the flat roof construction of the industry hall build with precast concrete elements. To determine the fire temperature the nondestructive concrete test were made – compressive strength measured with the sclerometer test technique. The test were made for the elements with fire damages and references elements (not affected by temperature). Based on the graphs in Eurocod 2 the temperature of the concrete elements during the fire was determine. To evaluate the fire damages in the construction elements the SEM analysis was conducted.

9

Effect of foundry sand and mineral admixtures on mechanical properties of concrete

Sastry G. K., Ravitheja A., Reddy C. S.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 1

117--131

EN

Foundry sand waste can be utilized for the preparation of concrete as a partial replacement of sand. The strength properties of M25 grade concrete are studied with different percentages of replacement of fine aggregates by foundry sand at 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%. The optimum percentage of foundry sand replacement in the concrete corresponding to maximum strength will be identified. Keeping this optimum percentage of foundry sand replacement as a constant, a cement replacement study with mineral admixtures such as silica fume (5%, 7.5%, 10%) and fly ash (10%, 15%, 20%,) is carried out separately. The maximum increase in strength properties as compared to conventional concrete was achieved at 40% foundry sand replacement. Test results indicated that a 40% replacement of foundry sand with silica fume showed better performance than that of fly ash. The maximum increase in strengths was observed in a mix consisting of 40% foundry sand and 10% silica fume. SEM analysis of the concrete specimens also reveals that a mix with 40% foundry sand and 10% silica fume obtained the highest strength properties compared to all other mixes due to the creation of more C-H-S gel formations and fewer pores.

PL

Ze względu na swoją przewodność cieplną, piasek jest używany od wieków jako materiał formierski w przemyśle odlewniczym wykorzystującym metale żelazne i nie żelazne. Odlewnie z powodzeniem wielokrotnie przetwarzają i ponownie wykorzystują piasek. Jeśli piasek nie może być ponownie użyty w odlewni, wówczas jest on usuwany z odlewni i określany jako ZUŻYTY PIASEK ODLEWNICZY (UFS) lub ODPADOWY PIASEK ODLEWNICZY (WFS). Takie odpady zużytego piasku odlewniczego mogą być wykorzystywane w procesie przygotowywania betonu w ramach częściowej wymiany piasku. W celu zbadania możliwości wykorzystania zużytego piasku odlewniczego jako częciowego zamiennika dla drobnego kruszywa, przeprowadzono badanie eksperymentalne. Właściwości wytrzymałościowe, takie jak wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość na zginanie betonu klasy M25 są badane z zastosowaniem różnego procentowego zastąpienia drobnego kruszywa zużytym piaskiem odlewniczym, przy wartościach 0%, 10%, 20%, 30%, 40% i 50%. Określona zostanie optymalna zawartość procentowa zużytego piasku odlewniczego w betonie, odpowiadająca maksymalnej wytrzymałości. W celu utrzymania takiej optymalnej zawartości procentowej w odniesieniu do takiej wymiany zużytego piasku odlewniczego przeprowadzane są badania wymiany cementu z domieszkami, takimi jak popiół lotny (10%, 15%, 20%) oraz pył krzemionkowy (5%, 7,5%, 10%), oddzielnie dla właściwości wytrzymałościowych betonu. W ramach powyższych badań, określono maksymalną wytrzymałość betonu odpowiadającą wymianie pyłu krzemionkowego i popiołu lotnego. Zaobserwowano, że maksymalny wzrost właściwości wytrzymałościowych w porównaniu do konwencjonalnego betonu został osignity przy 40% zastpieniu zuytego piasku odlewniczego. Maksymalny wzrost wytrzymałości zaobserwowano w mieszaninie składającej się z 40% piasku odlewniczego z 10% zawartością pyłu krzemionkowego. Analiza SEM próbek betonu pokazuje również, że mieszanina z 40% zawartością piasku odlewniczego oraz 10% zawartością pyłu krzemionkowego uzyskała najwyższe właściwości wytrzymałościowe w porównaniu do wszystkich innych mieszanin, ze względu na tworzenie większej ilości form żelowych C-H-S i mniejszej ilości porów.

10

Efficiency enhancement of natural dye sensitized solar cell by optimizing electrode fabrication parameters

Hossain M. K, Pervez M. F., Tayyaba S., Uddin M. J., Mortuza A. A., Mia M. N. H., Manir M. S., Karim M. R., Khan M. A.

Materials Science Poland

|

2017

|

Vol. 35, No. 4

816--823

EN

Efficiency of dye-sensitized solar cell (DSSC) depends on several interrelated factors such as type and concentration of dye, type and thickness of photoelectrode and counter electrode. Optimized combination of these factors leads to a more efficient cell. This paper presents the effect of these parameters on cell efficiency. TiO2 nanoporous thin films of different thicknesses (5 µm to 25 µm) were fabricated on indium doped tin oxide (ITO) coated glass by doctor blading method and characterized by inverted microscope, stylus surface profiler and scanning electron microscope (SEM). Natural organic dye of different concentrations, extracted from turmeric, was prepared with ethanol solvent. Different combinations of dye concentrations and film thicknesses along with different types of carbon catalyst have been investigated by I-V characterization. The result shows that the cell made of a counter electrode catalyst material prepared by candle flame carbon combined with about 15 μm thick photoelectrode and 100 mg/mL dye in ethanol solvent, achieves the highest efficiency of 0.45 %, with open circuit voltage of 566 mV and short circuit current density of 1.02 mA/cm2.

11

Zastosowanie technologii LTCC w wytwarzaniu podłoży do układów mikrofalowych

Synkiewicz B., Szwagierczak D., Grzesiak W., Ratajczak J., Kulawik J., Yashchyshyn Y., Bajurko P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 9

21--24

PL

Celem pracy było porównanie komercyjnie dostępnych oraz opracowanych nowych folii szklano-ceramicznych pod kątem predyspozycji do zastosowań w elektronice mikrofalowej. Wytworzone technologią LTCC porowate oraz lite kompozyty LTCC bazujące na ceramice Al2O3 lub kordierycie zostały poddane analizie SEM z EDS, która ujawniła ich niejednolitą strukturę wewnętrzną. Przeprowadzono pomiary przenikalności elektrycznej w wysokiej częstotliwości dla opracowanych i komercyjnych folii. Porównanie parametrów opracowanych folii z dostępnymi komercyjnie materiałami (DuPont 9k7, DuPont 951-GT, ESL 41110-T) pozwoliło wytypować folię LTCC, charakteryzującą się niską przenikalnością elektryczną oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną (ESL 41110-T). Artykuł przedstawia również wyniki badań mających na celu optymalizację procesu technologicznego w kierunku jak najwyższej jakości układów przeznaczonych do pracy w wysokich częstotliwościach.

EN

The aim of the study was the comparison of the commercially available and experimentally developed green tapes suitable for LTCC technology at the angle of their predispositions for microwave applications. The analysis using SEM and EDS method of the developed porous and nonporous composites based on Al2O3 ceramic (or alternatively cordierite) revealed their irregular microstructure and channel-shaped porosity. The measurements of dielectric permittivity at high frequencies were performed for both the commercial and the fabricated dielectric tapes. Comparison of the developed tapes and commercial materials (DuPont 9k7, DuPont 951-GT, ESL 41110- T) led to the choice of a LTCC system (ESL 41110-T) with low dielectric permittivity, high mechanical strength, and regular smooth surface. The paper presents also the results of studies aimed at optimization of technological process in order to achieve the highest quality of circuits destined for work at high frequencies.

12

Analysis of Carbon Black from Tyres Pyrolysis

Budzyń S., Tora B.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

149--154

EN

The article presents the results of the analysis of the pyrolysis products (char) from waste tires. Pyrolysis was carried out in four temperature 450, 500, 550, 600°C. Yield of solid product (char) ranged from 37% for the temperature of 450°C to 43% for the temperature of 500°C. The SEM analysis of obtained samples shows that the surface properties (size) depends on the process temperature.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy produktów pirolizy opon samochodowych. Piroliza była prowadzona w temperaturach 450, 500, 550, 600°C. Wychód karbonizatu (produktu stałego pirolizy) wynosi od 37% dla temperatury 450°C do 43% dla temperatury 500°C. Przedstawiono wyniki analizy SEM, które wskazują, że wielkość powierzcni karbonizatu zalezy od temperatury procesu.

13

Physical and mechanical characterization of structural lightweight concrete with synthetic aloxite additive

Ślosarczyk A., Kantel T., Walaszkowski M., Zasada P.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 4

209--213

EN

The recent years of intensive development in construction as well as growing demands has resulted in much greater attention paid to concretes for special applications, such as lightweight structural concretes. The advantage of lightweight structural concretes lies in the lower weight of the construction elements (the density of lightweight concretes equals less than 2000 kg/m3) and high strength parameters, which further lead to lower production costs. Moreover, lightweight concretes can be considered so-called ”green products”, as lightweight aggregates received from waste materials, such as fly ashes, are used for their production. Conducted research has shown that aloxite usage has a great influence on the physical and mechanical properties of lightweight structural concretes. The best results were achieved for a concrete mix with an additive of fine-grained aloxite particles. The presence of aloxite fine fractions (F280) in concrete contributed to condensation of the cement paste structure and strengthening the interfacial transition zone between the porous lightweight aggregate and cement paste, improving the physical and mechanical properties of the concrete composite. It was shown that the compressive strength of concrete samples with an aloxite additive increases by about 25÷35% in relation to reference samples. Moreover, the aloxite additive improved the resistance to abrasion by about 30÷40% in comparison to concrete made without additives. In addition, the research proved that aloxite particles show a plasticizing effect and facilitate stirring of the concrete mix, especially in the presence of lightweight aggregate, which leads to a more homogeneous structure of concrete and improvement of concrete tightness by about 35÷50% in relation to the reference concrete.

PL

Intensywny rozwój budownictwa w ostatnich latach i rosnące wymagania użytkowe sprawiają, że coraz większą uwagę zwraca się na betony o specjalnych zastosowaniach, takie jak np. betony lekkie. Zaletą stosowania betonów lekkich konstrukcyjnych jest obniżenie wagi elementów konstrukcyjnych przy zachowaniu wymaganych parametrów wytrzymałościowych, co z kolei przekłada się na obniżenie kosztów produkcji. Ponadto betony lekkie można zaliczyć do tzw. „produktów zielonych” z uwagi na zastosowanie do ich wytwarzania lekkich kruszyw otrzymywanych z materiałów odpadowych, np. popiołów lotnych. W przeciwieństwie do powszechnie stosowanych w technologii betonu dodatków pucolanowych, np. popiołów lotnych, w przedstawionych badaniach zastosowano syntetyczny tlenek glinu w dwóch granulacjach. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie elektrokorundu zwykłego ma duży wpływ na właściwości fizykomechaniczne lekkich betonów konstrukcyjnych. Najlepsze wyniki uzyskano dla mieszanek betonowych z dodatkiem drobnoziarnistego elektrokorundu. Obecność drobnych frakcji tlenku glinu (F280) przyczyniła się do zagęszczenia struktury zaczynu cementowego i zwiększenia przyczepności matrycy cementowej do kruszywa lekkiego, co z kolei spowodowało wzrost parametrów fizykomechanicznych kompozytu cementowego. Wykazano, że wytrzymałość na ściskanie próbek betonowych z dodatkiem tlenku glinu zwiększa się, w odniesieniu do próbek kontrolnych, średnio o ok. 25÷35%. Ponadto dodatek tlenku glinu zwiększył odporność betonu na ścieranie o około 30÷40% w porównaniu do betonu wykonanego bez żadnych dodatków. Dodatkowo badania wykazały, że tlenek glinu wykazuje działanie uplastyczniające, ułatwia mieszanie mieszanki betonowej szczególnie w obecności kruszywa lekkiego, co pozwala uzyskać jednorodną strukturę betonu oraz wpływa na poprawę szczelności betonów, podwyższając ją nawet o 35÷50% w stosunku do betonów referencyjnych.

14

Studies and Analysis of the Impact of Part Orientation in Selective Laser Sintering Process on Mechanical and Structural Properties

Floriańczyk A., Grygoruk R., Bajkowski M.

Machine Dynamics Research

|

2013

|

Vol. 37, No. 3

27-43

EN

The aim of this study was to assess the results of experimental tests on the impact of orientation and location of the parts in the building room for the selective sintering of powders (SLS - Selective Laser Sintering), on the fundamental strength and structural parameters of specimens prepared according to DIN EN ISO 527, DIN EN ISO 178, DIN EN ISO 179, DIN 53505 and DIN 53736. The experimental results were further verified by SEM analysis and numerical simulations for specimens of sintered powder PA2200 polyamide. The research allowed to determine the correlation between the orientation and location of parts in the building room and the properties of the elements of polyamide powders as well as assess their impact on the quality of the sintered product.

15

Numerical Analysis of Material and Manufacturing Factors in Riveted Joints Under the Imperja Project

Szymczyk E., Bogusz P., Sławiński G., Jachimowicz J.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2012

|

Iss. 4

100--113

EN

The aim of the project was to improve fatigue performance of riveted joints in airframes. Fatigue strength of a joint depends on structural, material and manufacturing factors. The project involved numerical and experimental analysis of material factors and manufacturing imperfections. The paper deals with the analysis of material structure and properties by means of the optical and SE methods. Static monotonic tests for sheet and rivet materials were carried out. ARAMIS optical system was used for the study of deformation and strain fields in the material during loading. This tool offers the possibility of a non-contact measurement with 3D image correlation methods (digital image correlation, DIC) using high-resolution digital CCD cameras. In ductile materials (such as aluminium alloy), subjected to appropriate loading conditions, voids may form, which grow and coalesce leading to crack formation and potential failure. A micro crack may be initiated at the inclusion particles and then voids grow around it. Experimental studies showed that these processes are strongly influenced by hydrostatic stress (Gurson’s material model). SEM analysis of material structure was carried out after performing static tests. In the paper, the authors present the influence of a material model on the results of numerical simulation of the tensile loaded samples with open and riveted holes. The application of Gurson’s material model allows observation of crack growth in the sample cross-section and determination of the sheet rupture as the moment when constraint force decreases to zero (material separation occurs).

16

Otrzymywanie nanostruktur krzemionkowo-złotych metodą redukcji kwasu tetrachlorozłotowego na modyfikowanych cząstkach krzemionkowych

Choma J., Jaroniec M., Dziura A., Nyga P., Jamioła D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 1

183-198

PL

Nanostruktury typu "core-sell", w szczególności nanostruktury krzemionkowo-złote, składające się z krzemionkowego rdzenia pokrytego nanocząstkami złota cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem z uwagi na ich wyjątkowe właściwości oraz potencjalne zastosowania w adsorpcji, katalizie, spektroskopii, ochronie środowiska, biotechnologii, nanotechnologii i innych dziedzinach. W tej pracy przedstawiono powtarzalność syntezy nanostruktur krzemionkowo-złotych. Wspomniane nanostruktury otrzymano poprzez depozycję nanocząstek złota powstałych w wyniku redukcji kwasu tetrachlorozłotowego za pomocą formaldehydu na modyfikowanych cząstkach krzemionki (600 nm) grupami aminopropylowymi. Tak otrzymane cząstki złota miały wymiary ok. 50 nm. Syntezę nanostruktur krzemionkowo-złotych powtarzano czterokrotnie w ciągu dłuższego czasu, aby sprawdzić powtarzalność tej procedury. Morfologię tak otrzymanych nanostruktur charakteryzowano za pomocą skaningowej elektronowej mikroskopii (SEM). Analiza SEM wykazała, że prawie całkowita powierzchnia modyfikowanych cząstek krzemionki została pokryta jednorodnie nanocząstkami złota i że powtarzalność tego procesu jest zadowalająca.

EN

Core-shell nanostructures, including silica-gold core-shell particles, attracted a lot of attention due to their unique properties and potential applications in adsorption, catalysis, spectroscopy, environmental protection, biotechnology, nanotechnology and other areas. In this work, the reproducibility of the synthesis of core-shell silica-gold nanostructures is presented. These nanostructures were prepared by depositing gold nanoparticles via reduction of tetrachloroauric acid with formaldehyde on 600 nm silica particles modified with aminopropyl groups. The resulting gold particles have diameters of about 50 nm. Four preparations of silica-gold core-shell particles were performed at different times to check the reproducibility of this synthesis route. The morphology of the resulting nanostructures has been studied by scanning electron microscopy (SEM). The SEM analysis showed that the almost entire surface of modified silica particles have been covered uniformly with gold nanoparticles and the reproducibility of this process is satisfactory.

17

Wykorzystanie mikroskopii skaningowej do oceny mechanizmów zużycia ostrzy skrawających

Kowalczyk D.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2011

|

z. 98

37-38

EN

This paper presents the results of the wear coated nitride ceramic tools with CVD-Al2O3/TiN layer, in the machining nodular cast iron. For analyze tool wear employed such techniques as SEM, BSE and EDX analysis.