Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Epoxy composites filled with boron nitride and aluminum nitride for improved thermal conductivity

Hutchinson J. M., Román F., Cortés P., Calventus Y.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

560--566

EN

Epoxy composites containing boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN or Al2N3) particles have been studied with a view to obtaining increased thermal conductivity. The effect of these fillers on the cure reaction has been investigated by differential scanning calorimetry (DSC) for two systems, epoxy-diamine and epoxy-thiol, and for volume fractions up to about 35 % of these filler particles. For the epoxy-diamine system, the glass transition temperature of the fully cured system, the heat of reaction, and the temperature at which the peak heat flow occurs were all independent of the cure conditions, filler type and content. In contrast, the epoxy-thiol system shows a systematic effect of filler on the peak temperature for both fillers: there is an initial acceleration of the reaction, which diminishes with increasing content, and the reaction is even significantly retarded at high contents for BN. This is interpreted in terms of an improved interface between epoxy matrix and particles, with a consequent enhancement of the thermal conductivity of the epoxy-thiol composites.

PL

Otrzymywano kompozyty epoksydowe napełnione cząstkami azotku boru (BN) lub azotku aluminium (Al2N3, AlN) o polepszonej przewodności cieplnej. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oceniano wpływ dodatku (do 35 % obj.) napełniacza na przebieg reakcji sieciowania za pomocą systemu zawierającego epoksy-diaminę lub epoksy-tiol. W wypadku sieciowania systemem z udziałem epoksy-diaminy temperatura zeszklenia w pełni utwardzonego układu, ciepło reakcji i temperatura odpowiadająca maksimum przepływu ciepła były niezależne od warunków utwardzania, rodzaju i zawartości napełniacza. W wypadku użycia systemu z udziałem epoksy-tiolu zaobserwowano systematyczny wpływ dodatku obu rodzajów napełniacza na temperaturę maksimum przepływu ciepła. Początkowo następowało przyspieszenie reakcji sieciowania, której szybkość zmniejszała się wraz ze wzrostem zawartości napełniacza, a w wypadku dużego udziału cząstek BN reakcja spektakularnie spowalniała. Zjawisko to można interpretować zmniejszoną odległością (poprawą oddziaływań) między cząstkami matrycy epoksydowej i napełniacza, a w konsekwencji polepszoną przewodnością cieplną kompozytów epoksy-tiolowych.

2

Aluminum Nitride Formation From Aluminum Oxide/Phenol Resin Solid-Gel Mixture By Carbothermal Reduction Nitridation Method

Mylinh D. T., Yoon D. H., Kim C.-Y.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1551--1555

EN

Hexagonal and cubic crystalline aluminum nitride (AlN) particles were successfully synthesized using phenol resin and alpha aluminum oxide (α-Al2O3) as precursors through new solid-gel mixture and carbothermal reduction nitridaton (CRN) process with molar ratio of C/Al2O3 = 3. The effect of reaction temperature on the decomposition of phenol resin and synthesis of hexagonal and cubic AlN were investigated and the reaction mechanism was also discussed. The results showed that α-Al2O3 powder in homogeneous solid-gel precursor was easily nitrided to yield AlN powder during the carbothermal reduction nitridation process. The reaction temperature needed for a complete conversion for the precursor was about 1700°C, which much lower than that when using α-Al2O3 and carbon black as starting materials. To our knowledge, phenol resin is the first time to be used for synthesizing AlN powder via carbothermal reduction and nitridation method, which would be an efficient, economical, cheap assistant reagent for large scale synthesis of AlN powder.

3

Sensor for the measurement of combustion heat

Magoński Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 3

97-99

EN

The paper presents a ceramic mini combustor, which is intended for a comparative evaluation of specific heat energy of fluid fuels. Two platinum heaters maintain a constant temperature of the combustion chamber. As intensity of fuel supply increases, the control circuit decreases supply of electric power. On the basis of electric power supply fuel specific heat energy is evaluated.

PL

W artykule przedstawiono miniaturowy palnik ceramiczny przeznaczony do pomiaru ciepła spalania węglowodorów, w którym stałą temperaturę komory spalania utrzymuje się za pomocą dwóch platynowych grzejników umiejscowionych na podłożu ceramicznym o wysokiej przewodności cieplnej. W odpowiedzi na zmiany natężenia dostarczanego do palnika paliwa rejestruje się zmiany dostarczanej do grzejników mocy elektrycznej. Wartość ciepła spalania oblicza się w oparciu o korelację pomiędzy zmianami w dostawie paliwa i zmianami dostarczanej mocy elektrycznej.

4

Kompozyty o osnowie aluminium zbrojone dyspersyjnymi fazami azotkowymi

Dyzia M., Śleziona J.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 3

269-273

PL

Azotek aluminium (AlN) jest coraz częściej stosowany jako faza zbrojąca w kompozytach o osnowie będącej stopem aluminium. Uzyskanie efektu zbrojenia dyspersyjnego możliwe jest poprzez wykorzystanie mechanizmów reakcji in situ pomiędzy aluminium a reagentami zawierającymi azot. Duże znaczenie ma również dobra zwilżalność oraz brak reakcji z ciekłym aluminium powstających faz azotkowych, które są bardziej stabilne niż proszek AlN wprowadzany do osnowy metodami ex situ. W technologiach z ciekłą osnową metalową realizuje się najczęściej procesy w układzie ciecz-gaz lub ciecz-ciało stałe. Reakcja aluminium z azotem jest egzotermiczną i termodynamicznie prawdopodobną w szerokim zakresie temperatury. W temperaturze 700°C entalpia tworzenia (H) azotku aluminium wynosi - 658,99 kJ ź mol-1, a energia swobodna Gibbsa ([delta]G) - 215 kJ ź mol-1. Na proces azotowania mają wpływ takie czynniki, jak: rozpuszczalność azotu w ciekłym aluminium i jego stopach, efekt pasywacji, reakcyjność gazów lub mieszanin gazów używanych do procesu (N2, NH3), dodatki stopowe, atmosfera reakcji, temperatura i ciśnienie procesu. Odpowiedni dobór warunków reakcji in situ umożliwia uzyskanie odpowiedniego składu fazowego i morfologii zbrojenia. Praca dotyczy możliwości wykorzystania bezpośredniej reakcji pomiędzy ciekłym aluminium a azotem w warunkach podwyższonego ciśnienia tego gazu. Proces azotowania stopu aluminium z dodatkiem 3% magnezu realizowano w komorze reakcyjnej umożliwiającej uzyskanie podwyższonego ciśnienia azotu (300 kPa). W wyniku wygrzewania stopu osnowy przez jedną godzinę w temperaturze 1000°C uzyskano produkty reakcji tylko na powierzchni próbki, natomiast pięciogodzinny proces zakończył się całkowitym przereagowaniem komponentów i wytworzeniem azotków aluminium, co potwierdziły badania rentgenograficzne i analiza EDS.

EN

Aluminium nitride is expected to be favourable reinforcement phase for aluminium matrix compostes. Reinforcement effects could be obtained when particles formed by in situ process were sized less then 1 žm and disposed uniformly in the matrix. More important is good wettability obtained AlN phases, lack of reaction with liquide aluminium and better chemical stability then AlN powder introduced to matrix by ex situ methods. During the liquid-phase process liquid-gas and liquid-solid reactions between aluminium and reacting substance containing nitride were realized. According to thermodynamically point of view, aluminium nitriding is an exothermic process and is quite energetically favourable throughout a wide range of temperatures. At 700° C, the process enthalpy for reaction amounts to - 658.99 kJ ź mol-1, while free enthalpy amounts to 215 kJ ź mol-1. The nitriding process is influenced by factors such as nitrogen's solubility in liquid aluminium and its alloys, passivation effect, reactivity of gases or gas mixtures used for the process (N2, NH3), alloying additions, reaction atmosphere, process temperature and pressure. Proper control of synthesis process leads to the formation expected reinforcement phases and they morphology. Presented results of researches concerning possibilities of obtaining ultrafine aluminium nitride particles via in situ reaction between liquid aluminium alloys (with 3% addition of Mg) and nitrogen gas in higher pressure (300 kPa). During 1 hour nitridation process at 1000°C the layer of reaction products was obtained, while the reaction was take 5 hours components react completely. Presence of Al-N system phases were confirmed by XRD and EDS analisys.

5

Numeryczno-eksperymentalna metodyka badania mikrobelek z piezoelektryczną warstwą azotku aluminium

Jóźwik M., Krupa K., Gorecki C., Delobelle P., Hirsinger L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

110-111

PL

Badanymi obiektami są mikrobelki utwierdzone jednostronnie wykonane w procesie trawienia podłoża krzemowego. Na ich powierzchni wykonano aktuatory złożone z warstwy azotku aluminium (AIN) usytuowanej pomiędzy dwiema metalowymi elektrodami. Warstwa AIN posiada właściwości piezoelektryczne i pod wpływem przyłożonego napięcia powoduje kontrolowane ugięcie całej struktury belki. W komunikacie przedstawiono metodykę badania parametrów technicznych mikrobelek oraz właściwości warstwy piezoelektrycznej. Metodyka opiera się na połączeniu rozwiązań teoretycznych i symulacji numerycznych z wynikami otrzymywanymi za pomocą metod eksperymentalnych. W badaniach wykorzystane zostało wielofunkcyjne stanowisko interferometryczne przystosowane do pomiarów przemieszczeń pozapłaszczyznowych i kształtu MEMS/MOEMS. Jego zasada działania oparta jest na interferometrii klasycznej z wykorzystaniem metod testowania obiektów w stanie statycznym i dynamicznym. Celem badań jest wyznaczenie jakości i właściwości mikroaktuatorów.

EN

The object of this study were the cantilevers driven by aluminium nitride (AIN) layer. Its piezoelectric properties allow to structure deflection when voltage is applied. In this paper the methodology of the investigation of AIN driven cantilevers performance, operating as MEMS actuators has been presented. The methodology base on the interaction of theoretical and numerical solution from FEM analysis with experimental results. Precise knowledge about static (shape, deformations, stresses) and dynamic (resonance frequencies, amplitude and phase of vibration) cantilever properties are necessary for further applications. Due to its fragility and small sizes non-contact and high sensitive measurement method is required. This paper investigates some of the possibilities offered by Twyman-Green interferometer as a support technique in quality control and cantilevers performance study.

6

Aluminium matrix composites reinforced with AlN particles formed by in situ reaction

Dyzia M., Śleziona J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 1

17-20

EN

Purpose: Ultrafine reinforcement particles are formed as product of reaction between reactive components. Those kinds of materials have good mechanical properties (higher yield stress and creep resistance). Via in situ reaction between liquid metal and reacting substance (solid or gas) is possible to obtain aluminium matrix composites similar to SAP composites by casting methods. Presented results of researches concerning possibilities of obtaining ultrafine aluminium nitride particles via in situ reaction between aluminium alloys (with addition of Mg) and nitrogen. Design/methodology/approach: The experiments were performed in a reaction chamber, heated in a sylite furnace where the 0.3 MPa pressure of nitrogene were obtained and autoclave furnace at gas pressure of 1 MPa. Samples were heated at 1000°C and held at that temperature for 1 hour at the suitable gas pressure. Findings: The research has shown, that vaporization of Mg and indirect nitridation depend on gas pressure in reaction chamber. At high pressure (1 MPa) of N2 in situ reaction procced in limited scope. Practical implications: Using the in situ reaction in order to form AlN dispersion reinforcement in the aluminium alloy matrix seems possible but the control of the reaction is difficult. Originality/value: During the liquid-phase process, the following factors determine the possibility of controlling the process of the dispersion reinforcement phases’ formation: the matrix alloy composition, the temperature, the reactive gas pressure and the time of synthesis.

7

Determining the applicability of liquid alloy nitriding in fabrication of Al-AlN particle composites

Śleziona J., Dyzia M.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 3s

134--138

EN

One of the possible techniques of the fabrication of dispersion-hardened composites is by in situ reaction between the liquid alloy and gas. The study presents the results of the research on nitriding of liquid aluminium alloy containing Mg and Ti as alloying elements under the conditions of high pressure comprised in the range of 150-1000hPa at the temperature of up to 1100oC. It has been stated that under the applied conditions of the synthesis it is possible to obtain the AlN nitride, but it is formed on the liquid alloy surface and as a deposit on the surface of the crucible. Some results of the analysis of the phase constitution obtained in the fabricated products were presented along with the structure of these products.