Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ struktury na właściwości elektryczne i optyczne cienkich warstw na bazie tlenków Ti i Hf

Obstarczyk Agata, Kaczmarek Danuta, Mazur Michał, Domaradzki Jarosław, Wojcieszak Damian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 9

111--114

PL

Celem niniejszej pracy było wytworzenie nanokrystalicznych oraz amorficznych cienkich warstw na bazie mieszaniny tlenków Ti i Hf metodą rozpylania magnetronowego. W ramach pracy przeprowadzono również szczegółową analizę wpływu struktury wybranych warstw na ich właściwości elektryczne takie jak gęstość prądu upływu oraz względna przenikalność elektryczna, a także właściwości optyczne w tym współczynnik ekstynkcji światła.

EN

The aim of this work was to prepare nanocrystalline and amorphous thin films based on a mixture of Hf and Ti oxides by magnetron sputtering. As a part of work, the detailed analysis of the impact of the thin films structure on their electrical properties such as leakage current density and dielectric constant and optical properties like extinction coefficient was carried out.

2

Microstructural and Chemical Composition Changes in the Bonding Zone of Explosively Welded Sheets

Paul H., Miszczyk M. M., Gałka A., Chulist R., Szulc Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

683--694

EN

In this work, the effect of heat transfer during explosive welding (EXW) and post-processing annealing on the microstructural and chemical composition changes have been thoroughly analysed using scanning and transmission electron microscopies and X-ray synchrotron radiation. Several combination of explosively welded metal compositions were studied: Ti with Al, Cu with Al, Ta or stainless steel, stainless steel with Zr or Ta and Ti with carbon steel. It was found that the melted metals exhibit a strong tendency to form brittle crystalline, nano-grained or even amorphous phases during the solidification. For all analysed metal combinations most of the phases formed in the zones of solidified melt do not appear in the equilibrium phase diagrams. Concurrently, the interfacial layers undergo severe plastic deformation forming nano-grained structures. It has been established that these heavily deformed areas can undergo dynamic recovery and recrystallization already during clad processing. This leads to the formation of new stress-free grains near the interface. In the case of low temperature and short time post processing annealing only the melted zones and severely deformed layers undergo recovery and recrystallization. However, drastic changes in the microstructure occurs at higher temperature and for longer annealing times. Applying such conditions leads to diffusion dominant processes across the interface. As a consequence continuous layers of intermetallic phases of equilibrium composition are obtained.

3

Wyznaczanie efektywnej gęstości sieci molekularnej w fazie amorficznej polietylenu na podstawie pomiarów naprężenia resztkowego

Bartczak Z.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 1 (181)

5--16

PL

Próbki polietylenu liniowego (HDPE) o zróżnicowanej masie cząsteczkowej i architekturze łańcucha poddano deformacji plastycznej przez ściskanie w płaskim stanie odkształcenia do różnych odkształceń. Przeprowadzone badania zachowania próbek podczas odkształcania i po odciążeniu pozwoliły na wyznaczenie efektywnej gęstości sieci w fazie amorficznej, a tym samym koncentracji molekularnych przekaźników naprężenia (MST). Badania potwierdziły użyteczność zaproponowanej wcześniejszej metody oceny koncentracji MST na podstawie pomiaru naprężeń resztkowych pozostałych w materiale po jego deformacji przez ściskanie w płaskim stanie odkształcenia (Z. Bartczak, Eur. Polym.J. 2012; 48: 2019-2030. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2012.09.006). Stwierdzono, że efektywna gęstość sieci w fazie amorficznej zależy od architektury i długości łańcuchów poprzez ich zróżnicowaną zdolność do krystalizacji – krótsze i pozbawione defektów łańcuchy tworzą strukturę nadcząsteczkową złożoną z grubszych kryształów i charakteryzującą się wyższym stopniem krystaliczności i mniejszą koncentracją łańcuchów łączących sąsiednie lamele (TM) i splątań łańcuchów w fazie amorficznej, co prowadzi do niższych koncentracji MST niż polimerach o wyższej masie cząsteczkowej. Wzrost krystaliczności w wyniku wygrzewania prowadzi do silnego wzrostu koncentracji MST.

EN

Samples of linear polyethylene (HDPE) of different molecular weight and chain architecture were subjected to plastic deformation by compression in the plane-strain compression to various strains. The study of sample behavior during the deformation and after unloading allowed determining the effective density of the network in the amorphous phase and hence the concentration of the molecular stresses transmitters (MST). The study confirmed the relevance of the previously proposed method of estimating MST concentration on the basis of measurement of residual stresses remaining in the material after its deformation (Z. Bartczak, Eur.Polym.J., 2012, 48: 2019-2030., Doi: 10.1016 / j.polypoly.2012.09.006). It was found that effective network density in the amorphous phase and the concentration of MST depend on the architecture and chain length through their different crystallization habits - shorter and less defective chains form a supermolecular structure composed of thicker crystals and show a higher degree of crystallinity and lower concentration of tie molecules and chain entanglement in the amorphous phase. This leads to lower concentrations of MST than in higher molecular weight or more irregular species. The increase in crystallinity upon solid-state annealing leads to a strong increase in MST concentration.

4

The structural features of the amorphous C14 HfNiAl Laves phase

Mudry S. I., Shved O. V., Kulyk Yu.O., Bulyk I. I., Borysiuk A. K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2018

|

Vol. 89, nr 2

49--54

EN

Purpose: In order to clarify whether amorphization occurs in the pseudo-binary C14 HfNi0.6Al1.4 Laves phase a detailed investigation of the effect of hydrogen treatment on it phase-structural state has been studied. This type of compounds is of interest due to their high possibility to hydrogen absorption as Laves phase structures and as Hf-Ni alloys. Design/methodology/approach: We used a combination of hydrogen treatment and grinding methods for studying of the processes of controlled structure formation. High temperature transformations of the HfNi0.6Al1.4 alloy were pointed out by means of XRD analysis. Findings: By combination of two amorphization methods and high temperature measurements we have observed a phase structural transformation of the HfNi0.6Al1.4 alloy, which could be presented as: HfNi0.6Al1.4(cryst.) + H2 ® HfNi0.6Al1.4 (nanocryst.) + HfNi0.6Al1.4 (amorphous) + H2 ® HfH2 (amorphous) + AlH3 (amorphous) + Ni. Ferromagnetic- like properties of the pseudo-binary HfNi0.6Al1.4 Laves phase was found. Research limitations/implications: Complex research of HfNi0.6Al1.4 alloy revealed various structure features depending on phase content, thermodynamic parameters and conditions of hydrogen treatment. Obtained results suppose that further studies of structure and physical properties of Hf-Ni-Al alloys will allow to find the methods to control the producing of materials with desired properties. Practical implications: Using of hydrogen treatment is effective to produce Al-based alloys with improved magnetic properties. Originality/value: Treatment in hydrogen atmosphere allows improving the glass-forming ability in Hf-Ni-Al alloys.

5

Modification of amorphous phase of semicrystalline polymers

Rozanski A., Galeski A.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 6

433-440

EN

Routes of amorphous phase modification of several semicrystalline polymers, such as polypropylene, high density polyethylene and polyamide 6 were described. It appeared that amorphous phase alteration leads in each case to changes in tensile deformation of those polymers, especially cavitation. The reason is the modification of amorphous phase free volume: increase or decrease of the average size of free volume pores. The modification of the free volume of amorphous phase by introducing penetrants has been developed that affects the initiation and intensity of cavitation. Furthermore, the reasons for the yield stress decrease as a result of introducing low-molecular weight penetrator into pores of free volume of the amorphous phase were also described.

PL

Opierając się na doniesieniach literaturowych oraz badaniach własnych zaprezentowano sposoby modyfikacji fazy amorficznej polimerów częściowo krystalicznych, takich jak polipropylen, polietylen wysokiej gęstości oraz poliamid 6, wpływające na proces ich deformacji podczas rozciągania jednoosiowego. Przedstawiono sposób modyfikacji swobodnej objętości fazy amorficznej i wpływ zmiany, zwiększenia oraz zmniejszenia, średniej wielkości porów, swobodnej objętości na inicjowanie oraz intensywność procesu powstawania kawitacji. Opisano także przyczyny obniżenia naprężenia na granicy plastyczności w efekcie wprowadzenia w obszar fazy amorficznej molekuł małocząsteczkowego penetratora.

6

Meta-stable solidification created by the detonation method of coating formation

Wołczyński W., Garzeł G., Morgiel J., Senderowski C., Pawłowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

93-96

EN

Particles of the Fe-Al type (less than 50 m in diameter) were sprayed onto the 045 steel substrate by means of the detonation method. The TEM, SAED and EDX analyses revealed that the Fe-Al particles have been partially melted in the experiment of coating formation. Particle undergone melting even within about 80% of its volume. Therefore, solidification of the melted part of particles was expected. Solidification differed significantly due to a large range of chemical composition of applied particles (from 15 at.% Al up to 63 at.% Al). A single particle containing 63 at.% Al was subjected to the detailed analysis, only. The TEM / SAED techniques revealed in the solidified part of particle three sub-layers: an amorphous phase, [...] , periodically situated FeAl + Fe2Al5 phases, and a non-equilibrium phase, [...]. A hypothesis dealing with the inter-metallic phases formation in such a single particle of the nominal composition No = 0.63 is presented. At first, the solid / liquid system is treated as an interconnection: substrate / liquid / nonmelted particle part . Therefore, it is suggested that the solidification occurs simultaneously in two directions: towards a substrate and towards a non-melted part of particle. The solidification mechanism is referred to the Fe-Al meta-stable phase diagram. It is shown that the melted part of particle solidifies rapidly according to the phase diagram of meta-stable equilibrium and at a significant deviation from the thermodynamic equilibrium.

7

Chromium carbide coatings obtained by the hybrid PVD methods

Richert M., Mazurkiewicz A., Smolik J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

145-152

EN

Purpose: With the use of the Arc-PVD and Arc-EB PVD hybrid method, the chromium carbide coatings were deposited on steel substrate. Two kinds of coatings were obtained. The nanostructure coatings were formed by deposition of chromium carbide films by Arc PVD evaporation technique. The multilayer coatings were produced by Arc-EB PVD hybrid technology. In the second case the amorphous phase in majority was found in samples, identified by X-ray investigations. Design/methodology/approach: The Arc PVD and combination Arc-EB PVD methods were used for carbide coatings deposition. The special hybrid multisource device, produced in the Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute (ITeE –PIB) in Radom, was used for sample deposition. The microstructures of coatings were investigated by JEM 20101 ARP transmission electron microscopy (TEM), TESLA BS500 scanning electron microscopy (SEM) and Olympus GX50 optical microscopy (MO). The X-ray diffraction was utilized to identify phase configuration in coatings Findings: The microstructure of deposited coatings differs depending on the deposition method used. The Arc PVD deposition produced nanometric coatings with the Cr3C2, Cr23C6, Cr7C3 and CrC carbides built from nanometric in size clusters. In the case of the Arc-EB PVD hybrid technology in majority of cases the amorphous microstructure of coatings was found. The hybrid coatings consist of alternating layers of Ni/Cr-Cr3C2. Practical implications: The performed investigations provide information, which could be useful in the industrial practice for the production of wear resistant coatings on different equipments and tools. Originality/value: It was assumed that by using different kinds of PVD methods the different microstructures of coatings could be formed.

8

Waxs Investigations of the Amorphous Phase Structure in Linear Polyethylene and Ethylene-1-Octene Homogeneous Copolymers

Rabiej S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 5 (53)

30--34

EN

Analysis of the position and shape of the amorphous halo in WAXS patterns of linear polyethylene and ethylene-1-octene homogeneous copolymers has shown that the amorphous phase contains regions of macromolecule packing which are enhanced and denser than in the remaining volumes. The disappearance of such partially ordered regions during heating is closely connected with the melting of the crystalline phase. For this reason, the transitional layers on the borders between crystallites and the amorphous phase seem to be the most likely places to find such regions. The presence of side branches (1-octene co-monomers) make the denser packing of macmmolecules in these regions more difficult. This fact is clearly reflected in the position of the amorphous halo maximum, which indicates that the average intermolecular distance increases with the increase in concentration of 1-octene.

PL

Na podstawie analizy położenia i kształtu składowej amorficznej na dyfraktogramach WAXS liniowego polietylenu i jednorodnych kopolimerów etylen-1-okten wykazano, że faza amorficzna tych materiałów zawiera obszary o bardziej gęstym upakowaniu niż pozostała część tej fazy. Wykazano, że znikanie tych częściowo uporządkowanych obszarów podczas ogrzewania jest bezpośrednio związane z topieniem się fazy krystalicznej. Z tego powodu, najbardziej prawdopodobnym miejscem ich lokalizacji wydają się być warstwy przejścio¬we na granicy fazy krystalicznej i amorficznej. Obecność gałęzi bocznych (komonomery 1-okten) powoduje, że bardziej gęste upakowanie makrocząsteczek w tych obszarach staje się utrudnione. Fakt ten znajduje wyraźne odzwierciedlenie w położeniu maksimum składo¬wej amorficznej, z którego wynika, że średnia odległość międzycząsteczkowa rośnie wraz ze wzrostem koncentracji 1-oktenu.

9

Polyester Films Modified by Chemical Compositions and Physical Treatment Studied by X-Ray Diffraction Methods

Diduszko R., Cieśla K.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 5 (53)

60--63

EN

We prepared a series of polyester films containing a large amount of amorphous phase, but differing in molecular mass as well as in volume and WAXS crystallinities. We used commercial granulates of PET and PBT as well as PET copolymer with lactic acid (by K. Grzebieniak, Institute of Chemical Fibres, Lodz, Poland). The films were obtained by hot pressing under modified conditions, and submitted afterwards to thermal treatment followed by irradiation with heavy ions. The films were characterised using standard WAXS diffraction, density measurements & molecular mass analysis, and examined by means of the radial distribution function (RDF). On the basis of different solutions of G(r) and P(r) functions obtained for the particular films, it can be stated that the atomic ordering in the amorphous PBT phase was better developed as compared to that in the amorphous phases in PET and PET-lactic acid films. No small-distance ordering (apart from that connected to the benzene rings) can be deduced in the case of the totally amorphous PET film. Annealing the PET and PBT films led to a development of the atomic ordering in the amorphous phase, accompanied by an increase in the molecular mass of polymer and in crystallinity. No modifications of the coordination number connected to irradiation were noticed in the amorphous phase of PET and PBT films, despite the recorded decrease in crystallinity and the decrease in the mean molecular mass. However, the development of such ordering was discovered in the case of PET-lactic acid films. On the basis of the present data, it can be deduced that irradiation with heavy ions did not influence the benzene rings in polyesters.

PL

Przygotowano serię folii poliestrowych o znacznych, zróżnicowanych zawartościach fazy amorficznej (potwierdzonych wynikami krystaliczności objętościowej i krystaliczności WAXS) i różnych masach cząsteczkowych polimeru. Folie otrzymywano metodą prasowania ze stopu w modyfikowanych warunkach na bazie handlowych granulatów PET i PBT oraz granulatów kopolimeru PET z kwasem mlekowym, otrzymanych od dr. K. Grzebieniak z Instytutu Włókien Chemicznych w Łodzi. Folie poddawano następnie obróbce cieplnej i napromienianiu ciężkimi jonami. Produkty charakteryzowano przy zastosowaniu standardowej dyfrakcji WAXS; wyznaczano ich gęstość i średnią masę cząsteczkową oraz przeprowadzono analizę funkcji dystrybucji radialnej (RDF). Różnice pomiędzy rozwiązaniami funkcji G(r) i P(r) otrzymanymi dla poszczególnych folii wskazują, że uporządkowanie atomowe w fazie amorficznej PBT jest lepsze niż w fazach amorficznych PET i kopolimeru PET z kwasem mlekowym. W przypadku całkowicie amorficznej folii PET wykryto jedynie uporządkowanie atomów w pierścieniach benzenowych. Wygrzewanie folii PET i PBT prowadzi do porządkowania atomów w fazie amorficznej, przy jednoczesnym zwiększeniu masy cząsteczkowej polimeru i jego krystaliczności. Nie zauważono żadnych modyfikacji liczby koordynacyjnej w fazie amorficznej po napromienieniu tych folii, mimo że następowało wtedy obniżenie krystaliczności i zmniejszenie się średniej masy cząsteczkowej polimeru. Zaobserwowano jednak wzrost uporządkowania w fazie amorficznej po napromienieniu folii zawierającej kopolimer PET z kwasem mlekowym. Uzyskane wyniki wskazują, że ciężkie jony nie oddziaływują na pierścienie benzenowe w poliestrach.

10

Synteza stopu Nb-18%Al metodą mechanicznego stopowania.

Dymek S., Dollar M., Wróbel M.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 1

12-15

PL

Głównym celem pracy była próba zastosowania mechanicznego stopowania do wytworzenia stopu Nb-Al. Skład chemiczny stopu został tak dobrany, aby w gotowym produkcie otrzymać materiał dwufazowy (oprócz dyspersyjnej fazy tlenkowej): plastyczny roztwór stały aluminium w niobie oraz międzymetaliczną fazę Nb3Al. Obecność fazy plastycznej miała w założeniu przyczynić się do zahamowania rozprzestrzeniania się pęknięć w, z natury kruchej, fazie międzymetalicznej. Proszki niobu o czystości 99,8% i ziarnistości ok. 45 mikrometrów oraz aluminium o czystości 99,9% i ziarnistości również ok. 45 mikrometrów zostały zmieszane w proporcjach 82% at. Nb i 18% at. Al, a następnie poddane mechanicznemu stopowaniu w laboratoryjnym artritorze typu Szegvari w atmosferze argonu przy kontrolowanej zawartości tlenu na poziomie poniżej 10 ppm. Całkowity czas mielenia wynosił 86 godzin. Próbki proszków do analizy pobierano po 5, 10 i 20 godzinach oraz po zakończeniu procesu. Zmiany w morfologii mielonych proszków badano za pomocą mikroskopu skaningowego, a rentgenowską analizę fazową przeprowadzono przy użyciu promieniowania CoK alfa. Początkowo obserwowano wzrost średniego wymiaru cząstek, przy równoczesnej zmianie ich kształtu z nieregularnego na płatkowy. Dyfraktogramy rentgenowskie obserwowanych proszków wykazywały silną zależność od czasu procesu. Linie pochodzące od aluminium, chociaż znacznie słabsze niż w materiale wyjściowym, były obecne po 5 godzinach, lecz zanikały całkowicie po 10 godzinach procesu. Ze wzrostem czasu mielenia, piki rentgenowskie stawały się szersze, a ich intensywność malała. W końcowej, przesianej, próbce po 86 godzinach mielenia stwierdzono obecność fazy amorficznej. Przejawiało się to w postaci szerokiego maksimum dla kątów 2 Teta ok. 27 stopni, nie występującego dla innych wariantów. Fazy międzymetaliczne Nb3Al oraz Nb2Al wydzielały się z roztworu stałego dopiero podczas konsolidacji proszków.

EN

The main goal of this study was attempt to employ by mechanical alloying to produce Nb-Al alloy. The Nb-rich alloy composition was selected in order to receive the ductile niobum solid solution (Nbss) phase in the final, equilibrium state. This ductile phase was believed to prevent crack propagation in the consolidated alloy and thus to improve its ductility and toughness. Elemental powders of niobum (99.8% pure and -325 mesh) and aluminium 99.9% pure and -325 mesh) were used as starting materials. These powders were mixed to give the nominal compositions of 82% Nb and 18% Al (atomic percent). Mechanical alloying was carried out in a Szegvari laboratory attritor mill in an argon atmosphere with the controlled oxygen level reduced to less than 10 ppm. The total milling time was 86 hours. During the course of milling, powder samples were taken out after 5, 10 and 20 hours, which allowed characterization of the powder morphology and the progress of the mechanical alloying process. The changes in particle morphology during milling were examined using a scanning electron microscope and the phase analysis was performed in a X-ray diffractometer with CoK alpha, radiation. initially particles' size increased and their appearance changed from the regular one to the flaky shape. X-ray diffraction patterns of the examined powders as a function of milling time are presented. Peaks from Al, though much weaker than in the starting material, were still present after 5 hours of milling but disappeared completly after 10 hours of milling. With increasing milling time, the peaks became broader and their intensities decreased. Formation of an amorphous phase was observed after 86 hours of milling. This was deduced from a diffuse halo observed at the 2 Theta angle of about 27 degrees. Intermetallic phases Nb3Al and Nb2Al were found in the consolidated material only.

11

Structure of mechanically alloyed Fe-Al powders.

Oleszak D., Matyja H.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1167-1170

EN

Low energy mechanical alloying processes performed for Fe50Al50 and Fe25Al75 powder mixtures resulted in the formation of bcc Fe(Al) solid solution and amorphous phase, respectively. Fe(Al) phase was characterized by lattice parameter 0.2935 nm and crystallite size about 5 nm. Upon heating this phase transformed into ordered FeAl intermetallic compound. Heating of amorphous alloy led to its crystallization and Fe2Al5 phase appeared.