Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rheological Properties of Typical Ceramic Slurries Used in the Lost Wax Technology

Kolczyk J., Jamrozowicz Ł., Kaźnica N.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 1

197--201

EN

The results of investigations of the rheological properties of typical ceramic slurries used in the investment casting technology – the lost wax technology are presented in the paper. Flow curves in the wide range of shear velocity were made. Moreover, viscosity of ceramic slurries depending on shearing stresses was specified. Tests were performed under conditions of three different temperatures 25, 30 and 35oC, which are typical and important in the viewpoint of making ceramic slurries in the investment casting technology. In the light of the performed investigations can be said that the belonging in group of Newtonian or Non – Newtonian fluid is dependent on content of solid phase (addition of aluminum oxide) in the whole composition of liquid ceramic slurries.

2

Badania reologiczne mas ceramicznych służących do otrzymywania propantów

Zarzycka D., Wiśniewski P., Mizera J.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

514--515

PL

Celem badań było opracowanie mas lejnych z surowców głównie pochodzenia krajowego do otrzymania propantów ceramicznych metodą suszenia rozpyłowego. Sporządzono masy lejne z kaolinu, gliny, boksytu oraz mieszanki tych surowców z 5 i 10% wag. dodatkiem popiołu pochodzącego ze spalania węgla brunatnego. Przygotowane masy lejne poddawano badaniom reologicznym. Zastosowano cztery deflokulanty, które wprowadzono w ilości 0,25% wag. w stosunku do fazy stałej.

EN

The aim of the research was to develop mixtures from domestic raw materials which are used for ceramic proppants generation by the method of spray drying The subject of the study were slurries prepared with kaolin, clay, bauxite and mixtures of these materials with 5 and 10% wt. addition of ash from the combustion of brown coal. Prepared slurries were tested for their rheology. Deflocculants were four organic compounds in amount of 0.25% by weight relative to the solid phase.

3

Reologiczne właściwości mas ceramicznych z ZRSIO4 z przeznaczeniem na ceramiczne formy odlewnicze

Szymańska J., Wiśniewski P., Małek M., Mizera J.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

443--447

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości reologicznych mas lejnych z ZrSiO4, przeznaczonych do wytwarzania ceramicznych form odlewniczych, mających zastosowanie w procesie odlewania precyzyjnego elementów silników lotniczych z nadstopów niklu. Stężenie fazy stałej w ceramicznych masach lejnych wynosiło 75% wag. W celu zmodyfikowania właściwości reologicznych mas lejnych, zastosowano cztery komercyjnie dostępne środki upłynniające: DISPEX N-40, DURAMAX, POLIKOL oraz THS, jako wodne roztwory 10%, których ilość wynosiła 0,25% wagowych w stosunku do proszku. Masy lejne przygotowano w mieszadłach mechanicznych przy szybkości 300 obr./min przez 3 h. Proszek ZrSiO4 scharakteryzowano pod względem wielkości cząstek (metodą dyfrakcji laserowej), morfologii powierzchni (SEM), a także składu chemicznego (XRF). Właściwości reologiczne mas lejnych określono w odniesieniu do lepkości dynamicznej w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 21 ºC. Otrzymane wyniki dowodzą, że masa lejna na bazie krzemianu cyrkonu charakteryzuje się zróżnicowaną zdolnością do upłynniania. Mieszanki poddane działaniu środków upłynniających znacząco kontrastują pod względem wielkości lepkości dynamicznej z masą lejną, do której nie dodano upłynniacza. Krzemian cyrkonu wykazuje obiecujące właściwości, stanowiące podstawę do udoskonalania technologii otrzymywania form przeznaczonych do otrzymania części silników lotniczych.

XX

This research concerns properties of ceramic slurries prepared from ZrSiO4 applied for the “prime coat” fabrication in ceramic shell moulds in the investment casting process. The solid phase content was 75% by weight. Modification of the slurry rheological properties was based on addition of four deflocculants such as DISPEX N-40, DURAMAX, POLIKOL and THS as a 10 wt% water solution in an amount of 0.25 wt% with respect to the powder. The ceramic slurries were prepared in a mechanical mixer with a speed equal to 300 RPM within 3 hours. The morphology and chemical properties of ZrSiO4 powder were characterized by SEM and XRF. The powder grain size distribution was determined by laser diffraction. The rheological properties like dynamic viscosity were studied in an air-conditioned lab at 21 °C. The obtained results for the ZrSiO4 based ceramic slurries indicate that the application of deflocculants can decrease or increase dynamic viscosity significantly, when compared to the slurry containing only water).The addition of deflocculants to ZrSiO4 based ceramic slurries is very useful to modify viscosity of them in industrial conditions.

4

Charakterystyka właściwości technologicznych ceramicznych mieszanin formierskich na bazie węglika krzemu

Małek M., Wiśniewski P., Mizera J., Kurzydłowski K. J.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

434--437

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań podstawowych właściwości lejnych mas formierskich na bazie węglika krzemu oraz wodnej zawiesiny spoiwa nanokompozytowego, zawierającego koloidalny tlenek glinu, przeznaczonych do wytwarzania ceramicznych form odlewniczych. W celu zbadania właściwości mas lejnych porównano wpływ rodzaju trzech różnych polimerów pełniących rolę spoiwa modyfikującego, tj. poli(alkohol winylowy) o ciężarze cząsteczkowym 47000 g/mol i stopniu hydrolizy 88%, poli(glikol etylenowy) o ciężarze cząsteczkowym 1500 g/mol, oraz dyspersja poliakrylowa. Zawartość fazy stałej węglika krzemu wynosiła 65% wag. Mieszanki formierskie przygotowywano w klimatyzowanym laboratorium w temperaturze 22 °C przy użyciu mieszadła mechanicznego. Czas eksperymentu wynosił 96 h, przy czym pierwsze badania przeprowadzono po upływie doby, co miało na celu lepszą homogenizacjię mieszaniny. W trakcie trwania doświadczenia co 24 h dokonywano pomiarów lepkości względnej za pomocą kubka Zahna 4#), gęstości, pH oraz adhezji zawiesiny do powierzchni mosiężnej płyty. Dodatkowo scharakteryzowano węglik krzemu pełniący rolę proszku formierskiego. Wykonano obserwacje mikroskopowe (SEM), określenie wielkości cząstek oraz badanie składu chemicznego. Udowodniono, że zastosowanie dodatkowych spoiw modyfikujących znacząco poprawia właściwości technologiczne uzyskanych mas formierskich, co sprzyja ich przyszłościowemu zastosowaniu w odlewnictwie precyzyjnym w skali przemysłowej.

EN

In this work technological properties of ceramic slurries for ceramic shell moulds fabrication were characterized. The slurries were based on silicon carbide powder and nanocomposite binder with colloidal aluminium oxide particles. For modification of rheological properties of the slurries, three binders were added: poly(vinyl alcohol)l with a molecular weight of 47 000 g/mole and 88% of hydrolysis degree, poly(ethylene glycol) with a molecular weight of 1500 g/mole, and a polyacrylic dispersion. The content of silicon carbide solid phase was 65 wt.%. The ceramic slurries were fabricated in an air-condition lab in a reactor equipped with a mechanical mixer. The total time of experiment was 96 h. The first measurement was performed after 24 hours from beginning of the test in order to use the slurries of better homogenization. Relative viscosity by Zahn Cup 5#, density, pH and adhesion were measured every day during the experiment. The silicon carbide powder was additionally characterized for its microstructure (SEM), grain size and chemical composition. It has been proven that the addition of new binders increased the technological properties of the investigated ceramic slurries which was conducive to their future use in the foundry industry.

5

Influence of deflocculant addition on rheological properties of the slurries based on bauxite

Koralnik M., Małek M., Wiśniewski P., Szymańska J., Zarzycka D., Mizera J., Kurzydłowski K. J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 73, nr 2

106--109

EN

Purpose: The objective of the paper is to present the properties of ceramic slurries based on bauxite with different deflocculants. Design/methodology/approach: The slurries were performed in air conditioned laboratory by a mechanical mixer. The rotation speed of the mixer was 300 RPM and the mixing time was 3 hours. To characterize the bauxite structure, SEM Hitachi SU-70 was used. Furthermore, chemical composition by XRF method was executed. Grain size of bauxite was measured by Horiba laser diffractometer. The rheological properties were studied at Rheometer MCR 102 (Anton Paar) by coaxialcylinders method. Findings: Investigated ceramic slurries based on bauxite show stable rheological properties in time. It could be concluded that ceramic slurries with obtained properties might be used in ceramic proppant manufacturing in the future. Research limitations/implications: The main restriction in rheological properties of ceramic slurries modification is to use aqueous binders and deflocculant solutions. In Polish manufacturing water as a main binder (max. 5 wt. %) and of deflocculant (0.25 wt. % with respect to the powder) additives are required. This kind of limitation has an influence on the part of the solid phase concentration of ceramic slurries. For that reason ceramic slurries with 45 wt. % solid content are investigated. Practical implications: Presented ceramic slurries could be used in ceramic proppant fabrication by spray drying process in the future. Originality/value: This is one of the first application of bauxite to produce ceramic proppants using spray dryer in Poland. Ceramic proppants could be used as additives to fracturing liquid in shale gas extraction process.

6

Właściwości technologiczne mieszanek formierskich na bazie węglika krzemu stosowanych do produkcji ceramicznych form odlewniczych

Małek M., Wiśniewski P., Mizera J., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

561--564

PL

Węglik krzemu jest używany w wielu dziedzinach nauki i techniki. Charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami: dużą twardością, odpornością na szoki termicznie czy odpornością na utlenianie. W porównaniu z dotychczas stosowanymi proszkami na formy ceramiczne wykazuję największą przewodność cieplną, co znacząco może skrócić czas uzyskania odlewu, a co za tym idzie zmniejszyć koszty produkcji gotowych części. Głównym celem podjęcia pracy było zastosowanie nowego proszku do wytwarzania form ceramicznych oraz sprawdzenie przydatności nowo opracowanych spoiw i materiałów na formy ceramiczne. W artykule zaprezentowano wyniki badań ceramicznych mas lejnych na bazie węglika krzemu oraz spoiwa, którym był nanokompozyt zawierający koloidalny tlenek glinu. Dodatkowo w celu modyfikacji właściwości technologicznych porównano działanie trzech spoiw dodawanych w ilości 6% masowych w odniesieniu do proszku, którymi były: glikol poli(etylenowy), poli(alkohol winylowy) oraz dyspersja poli(akrylowa). Zawartość fazy stałej proszku SiC wynosiła 65% masowych. Mieszaniny formierskie otrzymywano w reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne. Czas mieszania wynosił 96 h w temperaturze 21°C. W trakcie trwania eksperymentu dokonywano pomiarów lepkości względnej, pH oraz gęstości. Ponadto co 24 h wykonywano badanie adhezji do powierzchni z użyciem płyty mosiężnej oraz badanie lepkości dynamicznej po zakończeniu prób. W celu scharakteryzowania proszku formierskiego jakim był węglik krzemu wykonano badania za pomocą SEM, pomiary wielkości ziarna oraz badanie składu chemicznego. Udowodniono, iż zastosowanie dodatkowych spoiw wypełniających znacząco poprawia właściwości technologiczne uzyskanych mas formierskich, co sprzyja ich przyszłościowemu zastosowaniu w przemyśle odlewniczym.

EN

Silicon carbide (SiC) is widely used in science and industry. It exhibits advantageous properties like: high strength, hardness and resistance to thermal shocks and oxidation. It is also characterized by thermal resistance and stability. It characterized by very high thermal and electrical conductivity. In comparison with other ceramic powders like: aluminium oxides, zirconium oxides or mullite, SiC exhibits the highest thermal conductivity. Therefore SiC is potentially useful for fabrication ceramic shell moulds in investment casting process. SiC gives possibilities to control macro- and microstructure parameters (like grain size or interdendritic distance) in cast materials, because it exhibit high thermal conductivity. The aim of the study was to investigate the effect of adding three different binders on the technological properties of ceramic slurries used in manufacturing SiC shell moulds for investment casting of aircraft turbine engine parts. In this work technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide were characterized. Main binder was substance with nanoparticles of aluminium oxide. Additionally to modify parameters three binders were used: poly(ethylene) glycol, poly(vinyl alcohol) and polyacrylic dispersion. State phase was 65 wt %. The time of mixed ceramic slurries was 96 h in conditioned lab. During the experiment properties such as viscosity, pH and density were investigated. Additionally adhesion to surface test and dynamic viscosity were done. To characterize silicon carbide SEM, grain size and chemical composition were measured. Silicon carbide based ceramic slurries had very promising properties and there are very perspective for future application.

7

Wpływ czasu na parametry reologiczne wybranych zawiesin ceramicznych

Gliniak A., Izak P.

Szkło i Ceramika

|

2001

|

R. 52, nr 5

28-32

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad "starzeniem się" upłynnionych zawiesin ceramicznych. Zawiesiny sporządzono na bazie kaolinu "KOC", "Sedlec" oraz bentonitu "Milowice" i modyfikowano powszechnie używanymi upłynniaczami. W okresie 28 dni ustalono kinetykę zmian podstawowych parametrów reologicznych.

EN

"Ageing" is still not well known, rheological property of ceramic slurries. It plays, however, very important role in industrial processes. In this article of rheological behaviours modyfied ceramic suspensions in the terms 28 days has been presented. The suspensions prepared in the base kaolin "KOC", "Sedlec" and bentonit "Milowice" and modyfied common use dispersants.