Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and mechanical properties of CuZn-Al2O3 nanocomposites produced by friction stir processing

Heidarzadeh Akbar, Taghizadeh Babak, Mohammadzadeh Ahad

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

494--505

EN

For the first time, ceramic nano particles were incorporated into the brass alloy to produce surface nano composites by friction stir processing. For this aim, Al2O3 particles with an average diameter of 30 nm were inserted into a Cu-37Zn alloy at different tool rotational speeds of 450, 710, and 1120 rpm, multi passes, and a constant traverse speed of 100 mm/min. The microstructures of the processed materials were analyzed using optical and scanning electron microscopes equipped with an energy dispersive spectroscopy. In addition, tensile test was employed to evaluate the mechanical properties. The results showed that the optimum rotational speed was 710 rpm. At lower rotational speeds, Al2O3 particles were agglomerated. On the other hand, at higher rotational speeds, tool was damaged by severe wear. The effect of multi passes showed that one and two passes could not distribute the Al2O3 particles, uniformly. However, three passes resulted in a uniform distribution of the Al2O3 particles inside a bimodal grain structure composed of both 3–5 μm grains and ultra-fine grains (< 1 μm). By using multi-pass friction stir processing, a synergic increase in ultimate tensile strength and elongation was obtained. Moreover, three passes caused superior mechanical properties i.e. ultimate tensile strength of 430 MPa and elongation of 39%. The fracture behavior and strengthening mechanisms are also discussed in details.

2

Nowej generacji prekursorowe włókna pan z nanododatkami ceramicznymi

Boguń M.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2008

|

z. 64

19-39

PL

W oparciu o przeprowadzone badania wpływu podstawowych parametrów procesu formowania na strukturę i właściwości włókien opracowano warunki wytwarzania nowej generacji prekursorowych włókien poliakrylonitrylowych, zawierających ceramiczne nanododatki: krzemionkę, hydroksyapatyt, montmorylonit. Udowodniono prawidłowość przyjętej w pracy hipotezy, iż uzyskanie włókien z nanokompozytu PAN, łączących w sposób unikatowy cechy podwyższonej porowatości z wytrzymałością właściwą odpowiednią do ich karbonizacji, jest możliwe w wyniku zmiany mechanizmu procesu zestalania z dyfuzyjnego w kierunku kroplowego. Sformułowano ogólną zasadę wytwarzania tego typu włókien. Wykazano, iż z wprowadzeniem etapu ultradźwiękowego rozpraszania nanododatku do procesu wytwarzania prekursorowych włókien PAN, związana jest transformacja struktury drobnoporowatej w makroporowatą, bądź zbliżoną do makroporowatej. Przeprowadzono analizę porównawczą, wpływu obecności w tworzywie włóknotwórczym poszczególnych rodzajów ceramicznych nanododatków na zmiany struktury nadmolekularnej, porowatości oraz właściwości wytrzymałościowych i termicznych włókien poliakrylonitrylowych. Stwierdzono, iż z wprowadzeniem do włókien nanohydroksyapatytu (HAp) związana jest transformacja struktury mezomorficznej występującej we włóknach PAN, w stricte krystaliczną. Dla włókien, zawierających montmorylonit (MMT), wykazano występowanie zjawiska częściowej eksfoliacji oraz zmniejszenia odległości międzywarstwowych MMT. W oparciu o mikroanalizę rentgenowską (SEM+EDS) oceniono równomierność rozłożenia wprowadzonych do włókien nanododatków.

EN

On the basis of the research carried out, which conceraed the influence of the basie spinning and drawing process parameters on the structure and properties of the fibres obtained, the conditions for manufacturing a new generation of PAN precursor fibres were elaborated. These fibres are characterised by including ceramic nanoadditions, such as silica, hydroxyapatite, and monmorillonite. The correctness of the hypothesis assumed that obtaining PAN nanocomposite fibres, which would join the feature of increased porosity with tenacity suitable for their carbonisation, is possible by changing the solidification process from a diffusive into the direction of a drop-type kind was confirmed. A general rule of manufacturing fibres of such kind was formulated. It was indicated that applying the process of ultrasound dispersion of the nanoaddition into the technology of manufacturing PAN precursor fibres is related with a transformation of the fibre structure from a fine-porous structure into a macro-porous or similar to a macro-porous structure. A comparative analysis was carried out, which concerned the influence of the presence of different kinds of ceramic nanoaddtitions in the fibre matter on the changes of the supermolecular structure, the porosity, the tensile strength, and the thermal properties of polyacrylonitrile fibres. It was indicated that introducing nanohydroxyapatite (HAp) into the fibre matter causes a transformation of the mesomorphic structure occurring in PAN fibres into a pure crystalline. The phenomenon of partially exfoliation was indicated for fibres, which include montmorillonite (MMT); a decrease in the MMT interlayer distances was also observed. A uniform distribution of the nanoadditions inserted into the fibres was evaluated on the basis of an X-ray micro-analysis (SEM + EDS).

3

Effect of Ceramic Nanoparticles on the Rheological Properties of Spinning Solutions of Polyacrylonitrile in Dimethylformamide

Mikołajczyk T., Boguń M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 1 (49)

28--31

EN

The effects of nanoparticles of silica, hydroxyapatite and montmorillonite on the rheological properties of polyacrylonitrile spinning solutions in dimethylformamide, including rheological parameters n and K have been examined. The mechanism of the rheological behaviour of solutions containing nanoparticles is explained. These solutions are designed for the preparation of new-generation PAN fibres as precursor fibres to be carbonised and then used in medical applications.

PL

Zbadano wpływ nanokrzemionki, hydroksyapatytu oraz montmoryłonitu na właściwości reologiczne roztworów przędzalniczych poliakrylonitrylu w dimetyloformamidzie. Oznaczono wpływ tych nanododatków na zmianę parametrów reologicznych n i K. Wyjaśniono mechanizm reologicznego zachowania, się płynów zawierających nanododatki. Roztwory te przeznaczone są do otrzymywania nowej generacji prekursorowych włókien PAN, przeznaczonych po procesie karbonizacji do zastosowań medycznych.