Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

VOC combustion on ceramic foam supported catalst

Gancarczyk A., Iwaniszyn M., Mokrzycki Ł., Rojek W., Duraczyńska D., Machej T., Kowalska J., Jaroszyński M., Kołodziej A.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2016

|

nr 20

63--75

EN

Open cellularceramic foam with the Mn-Cu catalyst layered was investigated in the toluene combustion process. Foam morphology was studied using computed microtomography. The results proved satisfactory functioning of the foam supported catalyst, better than the monolith supported one, probably due to more intense mass transfer of the foam-based reactor.

PL

Stała piana ceramiczna o otwartych porach z naniesionym katalizatorem Mn-Cu była badana w procesie dopalania toluenu. Morfologia piany była badana z użyciem mikrotomografii komputerowej. Wyniki wykazały zadowalające funkcjonowania katalizatora naniesionego na pianę, prawdopodobnie wobec intensywniejszego transportu masy.

2

Designing cylinder liners made from hybrid composites containing solid lubricants

Posmyk A., Myalski J.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 1

15--19

EN

The paper presents the basic knowledge for designing cylinder sleeves made of hybrid composites containing solid lubricants. The matrix for the described composites could be aluminium wrought alloys used for manufacturing pistons, for example AlCu4Ni2Mg or cast aluminium-silicon alloys used for blocks and cylinder sleeves for engines and compressors, for example AlSi12NiCuMg. These composites should contain two kinds of reinforcing phase, i.e. strengthening Al2O3 or SiC foam and thin layers of glassy carbon. Ceramic foam increases the compressive strength and wear resistance of the composite and decreases the thermal conductivity. Glassy carbon plays the role of a solid lubricant. A cylinder sleeve manufactured of a composite containing particles or spheres of aluminium oxide will possess other properties than one made of a composite containing silicon carbide. The reason for that is the different thermal conductivity for Al2O3 (λ = 20÷30 W/(mK)) and SiC (λ =100÷130 W/(mK)). Cylinder sleeves manufactured of a composite containing ceramic foams (Al2O3 or SiC) will possess a similar, but much lower thermal conductivity (for Al2O3 foam λ = 0.2 W/(mK) and SiC foam λ = 0.12 W/(mK) at temperatures of 20÷200°C. It is very important for air compressors in which the piston rings are manufactured of composite plastics.

PL

Przedstawiono podstawy projektowania tulei cylindrowych z kompozytów hybrydowych zawierających smary stałe. Osnową opisanych kompozytów mogą być stopy aluminium do przeróbki plastycznej stosowane na tłoki, np. AlCu4Ni2Mg, lub odlewnicze stopy aluminium z krzemem stosowane na kadłuby i tuleje cylindrowe silników i sprężarek tłokowych, np. AlSi12NiCuMg. Osnowę kompozytów na cylindry siłowników mogą stanowić stopy aluminium z magnezem. Kompozyty te powinny zawierać dwa rodzaje fazy zbrojącej, tj. umacniającą piankę z tlenku aluminium lub węglika krzemu oraz cienkie warstewki węgla szklistego. Pianka ceramiczna zwiększa wytrzymałość na ściskanie i odporność na zużycie kompozytu oraz zmniejsza przewodność cieplną, a węgiel szklisty pełni rolę smaru stałego. Tuleja cylindrowa wykonana z kompozytu zawierającego cząstki lub sfery z tlenku aluminium będzie miała inne właściwości cieplne niż zawierająca cząstki SiC, ze względu na mniejszy współczynnik przewodności cieplnej (λ = 20÷30 W/(mK)) dla Al2O3) niż tuleja zawierająca węglik krzemu (λ = 100÷130 W/(mK)). Tuleje wykonane z kompozytu z osnową siluminową zawierającego cząstki z SiC będą miały lepszą stabilność wymiarową, ponieważ przewodność cieplna materiału osnowy jest zbliżona do przewodności cieplnej SiC. Tuleje cylindrowe wykonane z kompozytu zawierającego pianki z tlenku aluminium lub węglika krzemu będą miały zbliżoną przewodność cieplną, jednak znacznie mniejszą niż tuleja zawierająca cząstki, ponieważ przewodność cieplna pianki Al2O3 wynosi λ = 0,2 W/(mK), a SiC λ = 0,12 W/(mK) w temperaturze 20÷200°C. Jest to bardzo istotne w sprężarkach powietrza, w których pierścienie tłokowe są wykonane z kompozytowych tworzyw sztucznych.

3

Glassy Carbon Coating Deposited on Hybrid Structure of Composite Materials

Posmyk A., Myalski J., Hekner B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1045--1050

EN

This paper presents a method of production metal matrix composites with aluminum oxide foam covered by glassy carbon layer used as reinforcement. The glassy carbon coating was formed for decreasing of friction coefficient and reducing the wear. In first step of technology liquid glassy carbon precursor is on ceramic foam deposited, subsequently cured and carbonated at elevated temperature. In this way ceramic foam is covered with glassy carbon coating with thickness of 2-8 μm. It provides desirable amount of glassy carbon in the structure of the material. In the next step, porous spheres with carbon coating are infiltrated by liquid matrix of Al-Cu-Mg alloy. Thereby, equable distribution of glassy carbon in composite volume is achieved. Moreover, typical problems for composites reinforced by particles like sedimentation, agglomeration and clustering of particles are avoided. Tribological characteristics during friction in air versus cast iron as a counterpart were made. Produced composites with glassy carbon layer are characterised by friction coefficient between 0.08-0.20, thus meeting the typical conditions for solid lubricants.

4

Pianki korundowe wytworzone metodą gel-casting przeznaczone do infiltracji polimerami

Potoczek M., Ligoda J., Śliwa R. E.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 2

104--108

PL

Kompozyty polimerowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzują się unikatową przestrzenną strukturą wzajemnie przenikających się szkieletów fazy polimerowej i ceramicznej. Jednym ze sposobów wytwarzania tego typu kompozytów jest infiltracja ciekłego polimeru do porowatej kształtki ceramicznej. W niniejszej pracy zastosowano kształtki z ceramiki korundowej o budowie pianki, wytworzone metodą żelowania spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Zaletą tej ceramiki jest wyższa wytrzymałość mechaniczna w porównaniu z wytrzymałością wysokoporowatej ceramiki otrzymywanej dotychczas najbardziej popularną techniką, którą jest osadzenie ceramicznej masy lejnej na spienionym podłożu polimerowym (ang. polymeric sponge method). Przed procesem infiltracji wyznaczono porowatość całkowitą i otwartą pianek, a także rozmiar makroporów i połączeń pomiędzy makroporami. Wyznaczono także wytrzymałość na ściskanie, a także przepuszczalność pianek korundowych. Pianki ceramiczne infiltrowano trójfunkcyjną żywicą epoksydową, aby otrzymać materiały kompozytowe charakteryzujące się zwiększoną wytrzymałością mechaniczną oraz zmniejszoną palnością, przy jednocześnie małej gęstości – mogące mieć potencjalne zastosowanie w lotnictwie.

EN

Ceramic-polymer composites are characterized by the unique spatial structure of interpenetrating skeletons of polymer and ceramic phases. Infiltration of a liquid polymer into a porous ceramic material is the way of producing these type of composites. In this paper, alumina (α-Al2O3) samples of a foam structure produced by the gelcasting of foams process were used. The advantage of ceramic foams manufactured by the gelcasting method is higher mechanical strength when compared to those produced by the most popular technique known as the polymeric sponge method. Before the infiltration process, the alumina samples were characterized in terms of total and open porosity; sizes of macropores and interconnections between macropores were also determined. Compressive strength and permeability of the alumina foams were studied. The alumina foams were infiltrated by three-functional epoxy resins in order to obtain composite materials of low density having enhanced mechanical strengths and reduced flammability. These materials have potential application in aerospace industry.

5

Technologia spieniania kompozytu metalowo-ceramicznego

Gawdzińska K., Grabian J.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 3 spec.

132--137

PL

W pracy opisano proces wytwarzania metalowo-ceramicznych pian kompozytowych w Instytucie Nauk Podstawowych Technicznych, Akademii Morskiej w Szczecinie. Przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne dotyczące wdmuchiwania gazu, odbioru piany, formowania wyrobu oraz konstrukcję prototypowego urządzenia spieniającego kompozyty o osnowie ze stopu aluminium i zbrojeniu SiC w postaci cząstek. Praca ta jest fragmentem badań w ramach projektów badawczych realizowanych w wymienionej jednostce a przedstawione rozwiązania są opatentowane.

EN

This article presents the process of production of metal-ceramic foams in Basic Technological Sciences Institute, Maritime University of Szczecin. It also describes structural solutions for Gass insufflation, foam Deception, product forming and construction of prototype device which lathers composites with warp of aluminium alloy and SiC reinforcement in the form of particles. This article is a part of research of a project realized in unit mentioned above and presented solutions are patented.

6

Hybrid composites with ceramic reinforcing phase modified by solid lubricants destined for vehicle subassemblies

Posmyk A., Myalski J.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 2

135--140

EN

The new trend in designing and manufacturing machines and devices e.g. for the food and pharmaceutical as well as automotive industry, is replacing lubricating oils with solid lubricants incorporated into the surface layer of engineering materials. Incorporating solid lubricants helps decrease both the friction resistance and wear of rubbing parts as well as reduce the amount of lubricating oils to ensure efficiency and effectiveness at much lower operational costs. Moreover, the use of a solid lubricant as an additional phase in a friction material does not damage the environment by oil penetration through leaks or accumulation of waste oil residues. At the Silesian University of Technology, a novel method of obtaining a new generation composite containing glassy carbon as a solid lubricant has been developed. The uniqueness of the elaborated technology is the fact that glassy carbon is produced directly in a ceramic from a previously introduced liquid precursor. Such a solution, compared to the so far applied methods where the prepared carbon particles are mixed with the alloy matrix, appear to offer some advantages. Firstly, the manufacturing costs are lower because there is no need for the expensive procedure of mixing the reinforcing phase with the liquid metal matrix. Secondly, glassy carbon distribution throughout the entire volume of the composite is uniform, free from sedimentation or agglomeration and particles clustering. The presence of uniformly distributed glassy carbon greatly affects the tribological properties of the composite. This is possible due to the low shear resistance and high hardness as well as excessive thermal stability of the glassy carbon. An additional advantage seems to be its low thermal expansion. The friction coefficient determined during rubbing against cast iron GJL-300 in the conditions of friction in air ranges between 0.08 to 0.14.

PL

Nowym kierunkiem w projektowaniu i wytwarzaniu maszyn i urządzeń, np. dla przemysłu spożywczego, farmaceutycznego czy produkującego podzespoły pojazdów, jest zastępowanie olejów smarowych smarami stałymi wbudowanymi w warstwy powierzchniowe tworzyw konstrukcyjnych. Wbudowanie smarów stałych pozwala zmniejszyć opory tarcia i zużycie współpracujących części oraz zmniejszyć ilość olejów smarowych niezbędnych do zapewnienia niezawodnej współpracy przy utrzymaniu dotychczasowej sprawności, co obniża koszty eksploatacji. Ponadto zastosowanie smaru stałego stanowiącego dodatkową fazę w materiale ciernym zmniejsza obciążenie środowiska olejami przedostającymi się przez nieszczelności oraz pozostałościami po olejach przepracowanych. Na Politechnice Śląskiej opracowano metodę wytwarzania kompozytu nowej generacji zawierającego wbudowany węgiel szklisty pełniący rolę smaru stałego. Nowością w opracowanej technologii jest to, że węgiel szklisty jest wytwarzany bezpośrednio w ceramice z uprzednio wprowadzonego płynnego prekursora. Takie rozwiązanie, w porównaniu z dotychczasowymi metodami, polegającymi na mieszaniu preparowanych cząstek węgla ze stopem osnowy, ma kilka zalet. Pierwszą z nich są mniejsze koszty wytwarzania, ponieważ nie wymaga kosztownego mieszania fazy zbrojącej z ciekłym metalem osnowy. Drugą jest równomierny rozkład węgla szklistego w całej objętości kompozytu, bez sedymentacji lub aglomeracji i grupowania cząstek. Obecność równomiernie rozłożonego węgla szklistego wywiera istotny wpływ na właściwości tribologiczne kompozytu. Jest to możliwe dzięki małej wytrzymałości na ścinanie (30 MPa) i dużej twardości (6÷7 w skali Mohsa, 230÷340 HV) oraz bardzo dużej stabilności termicznej węgla szklistego. Dodatkowym atutem jest mała rozszerzalność cieplna (1,2 do 3,2 x 10-6K-1). Współczynnik tarcia we współpracy z żeliwem GJL-300 w warunkach tarcia technicznie suchego mieści się w przedziale 0,08 do 0,14.