Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Liquid heat capacity of an amorphous poly(lactic acid)

Skotnicki Marcin, Czerniecka-Kubicka Anna, Zarzyka Iwona, Pyda Marek

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 5

238--291

EN

The experimental and computed liquid heat capacity of an amorphous PLA was presented. The liquid heat capacity of PLA above the glass transition 333 K (60°C) is linked to the molecular motions and computed as the sum of vibrational, external (anharmonic), and conformational contributions. The largest contribution to the liquid heat capacity, Cp(liquid) of PLA comes from the vibrational motions calculated as the group and skeletal vibrational heat capacity. The external contribution to Cp(liquid) was calculated as a function of temperature from experimental data of the thermal compressibility and expansivity of the liquid state. The contribution of conformational heat capacity to the total heat capacity of an amorphous liquid PLA was calculated by fitting the experimental liquid heat capacity, after subtracting the vibrational and external parts, to the obtained heat capacity based on a one-dimensional Ising-type model with two discrete states. The parameters described in these states can characterise the macromolecule’s stiffness, cooperativity, and degeneracy. The computed and experimental data of Cp(liquid) showed good agreement at the investigated temperature region.

PL

W pracy przedstawiono eksperymentalna i obliczoną pojemność cieplną ciekłego amorficznego PLA. Pojemność cieplna cieczy PLA powyżej temperatury przejścia szklistego 333 K (60°C) jest powiązana z ruchami molekularnymi i została obliczona jako suma składników wibracyjnych, zewnętrznych (nieharmonicznych) i konformacyjnych. Największy wkład w pojemność cieplną cieczy, Cp(liquid) PLA, pochodzi z ruchów wibracyjnych, obliczonych jako pojemność cieplna wibracji grupowych i szkieletowych. Zewnętrzny wkład do Cp(liquid) został obliczony jako funkcja temperatury na podstawie danych eksperymentalnych z użyciem parametrów ściśliwości i rozszerzalności cieplnej cieczy. Wkład konformacyjnej pojemności cieplnej do całkowitej pojemności cieplnej amorficznego ciekłego PLA został obliczony przez dopasowanie eksperymentalnej pojemności cieplnej cieczy, po odjęciu części wibracyjnych i zewnętrznych, do otrzymanej pojemności cieplnej opartej na jednowymiarowym modelu typu Ising z dwoma dyskretnymi stanami. Parametry opisane w tych stanach mogą charakteryzować sztywność, kooperatywność i degenerację makrocząsteczki. Obliczone dane Cp(liquid) wykazały zgodność z danymi eksperymentalnymi w badanym zakresie temperatury.

2

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.

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

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.

5

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.

6

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.

7

Krystalizacja natryskiwanej plazmowo powłoki hydroksyapatytowej

Dudek A., Przerada I., Bałaga Z., Morel S.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

628-631

PL

Do grupy materiałów bioceramicznych zalicza się hydroksyapatyty, które ze względu na szczególne własności znajdują szerokie zastosowania w biotechnologii. Są to związki obecne w układach kostnych organizmów ludzi i zwierząt. W ramach badań na powierzchnię stopu tytanu Ti-6V-4AlELI naniesiono metodą natryskiwania plazmowego hydroksyapatytową powłokę ceramiczną (HA) z różnymi dodatkami modyfikowanej itrem fazy cyrkonowej (YSZ). Rentgenowska analiza powłok ujawniła niewielką ilość (około 10%) fazy amorficznej oraz fazy krystaliczne: HA, TCP, TTCP, CaO. Zaobserwowano nieznaczny wpływ dodatku fazy cyrkonowej na ilość fazy amorficznej powstałej w wyniku procesu natryskiwania oraz redukcję (do całkowitego zaniku) fazy TCP., a ilości faz: CaO, TTCP znacznie się zmniejszyły

EN

The group of bioceramic materials includes hydroxyapatites, which, due to their particular properties, have been broadly applied in biotechnology. These compounds are present in human and animal bone systems. The investigations consisted in applying, by means of plasma spraying on the surface of Ti-6V-4Al titanium alloy, of hydroxyapatite coating (HA) with various additions of the zirconium phase modified with yttrium (YSZ). X-ray analysis of coatings revealed small amount (ca. 10%) of amorphous phase and crystalline phases of: HA, TCP, TTCP, CaO. Insignificant impact of zirconium phase addition on the amount of amorphous phase (that was obtained as a result of the process of spraying and reduction until total disappearance of TCPá phase) was observed, while the amount of TCPá, TTCP phases was considerably reduced.

8

Wpływ składu chemicznego i sposobu przygotowania stopu (NiCu)ZrTiAlSi na amorficzność i mikrostrukturę

Czeppe T., Sypień A., Anastasova S., Latuch J., Ochin P.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

127-130

PL

Szkła metaliczne charakteryzują się brakiem zakresu odkształcenia plastycznego. Zwiększonego zakresu odkształcenia plastycznego oczekuje się w przypadku struktury kompozytowej: amorficznej matrycy z dendrytycznymi cząstkami faz odkształcalnych. Praca poświecona stopowi na bazie niklu o składzie nominalnym (Ni1-0.29Cu0.29)58Zr18Ti13Al6Si5 (%at.). Stop badany był w postaci taśm zestalanych na wirującym walcu i próbek masywnych, chłodzonych z różną szybkością. Faza amorficzna podlega devitryfikacji w temperaturze Tg 583oC, temperatura krystalizacji Tx wynosi 579oC, zakres cieczy przechłodzonej Tx-Tg 41oC a parametr Tg/Tl 0.64. W fazie amorficznej występują kryształy o składzie zbliżonym do matrycy amorficznej, wzbogaconym w Al i Si a o obniżonej zawartości Ni i Cu. Tworzą się one w trakcie zestalenia fazy ciekłej. W zależności od szybkości chłodzenia stop wykazuje zdolność do tworzenia mikrostruktury kompozytu amorficznego. Dendrytyczne kryształy wykazują skład (Ni4Cu)53(Zr2TiAl)40Si7 i Ni(Cu)40-Zr(Ti)35Si25.

EN

Metallic glasses are characterized by the lack of ductility. Enhanced plastic deformation range is expected in case of composite structure consisting in amorphic matrix with dendritic particles of ductile phases inside. The paper concerns properties of the Ni-based alloy of nominal composition (Ni1-0.29Cu0.29)58Zr18Ti13Al6Si5 (%at.). The alloy was investigated in the form of ribbons prepared by melt spinning and massive samples, cooled with the different rates. Devitrification of the amorphic phase proceeds at Tg 583oC, crystallization temperature Tx is 579oC, overcooled liquid range Tx-Tg - 41oC, GFA Tg/Tl - 0.64. Some separated crystals were formed during solidification in the amorphous phase. The composition of the crystals is similar to the amorphous matrix but enriched in Al and Si and depleted in Ni and Cu. Depending on the cooling rate the alloy reveals ability to form amorphous composite microstructure. The composition of the dendrites is near to (Ni4Cu)53(Zr2TiAl)40Si7 i Ni(Cu)40Zr(Ti)35Si25 phases.

9

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.

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.