Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kształtowanie właściwości cementów żużlowych z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości fazy szklistej

Baran T., Francuz P., Skawińska A., Tkocz A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 31

7--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cementów żużlowych wykonanych z granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości fazy szklistej. Program badań obejmował próbki żużla o wyraźnie zróżnicowanej zawartości fazy szklistej od 58 do 99% masy. Przygotowano cementy CEM II/A-S, CEM II/B-S i hutniczy CEM III/A, zawierające odpowiednio 15, 30 i 60% masy żużla. Badano podstawowe właściwości cementów, będące przedmiotem wymagań i oceny zgodności norm PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1. Na podstawie uzyskanych wyników badań potwierdzono, że największy wpływ na aktywność hydrauliczną żużla ma zawartość fazy szklistej. Drugim ważnym parametrem oceny aktywności żużla jest jego współczynnik aktywności (CaO + MgO/SiO2). Przy tej samej zawartości fazy szklistej, im większy współczynnik aktywności, tym żużel wykazuje większą aktywność hydrauliczną. Wyniki badań cementów żużlowych potwierdzają te zależności. Spośród badanego żużla krajowego i zagranicznego, największe wskaźniki aktywności hydraulicznej wykazał żużel z Huty Katowice i Huty Sendzimira, zawierający odpowiednio 99 i 88% fazy szklistej; miały one zdecydowanie lepsze właściwości w porównaniu do żużla sprowadzanego w ostatnich latach w dużych ilościach z importu.

EN

Test results of properties of slag cements made of granulated blast furnace slag of different glassy phase content are presented in the paper. Research covered samples of blast furnace slags of significantly diverse glassy phase content, from 58% up to 99% by mass. Cements CEM II/A-S, CEM II/B-S and CEM III/A containing 15%, 30% and 60% of slag respectively have been prepared. Basic properties of cements, being a subject of requirements and conformity assessment of standard PN-EN 197-1 and PN-EN 15167-1, have been tested. On the basis of obtained test results it has been confirmed that the glassy phase content has the highest impact on the hydraulic activity of blast furnace slag. The oxides ratio (CaO + MgO/SiO2) of blast furnace slag is the second important parameter of its evaluation. With the same glassy phase content the higher is the oxides ratio the higher hydraulic activity of blast furnace slag is indicated. Test results of slag cements confirm these relationships. Among examined of domestic and foreign blast furnace slags the highest hydraulic activity indexes have been indicated by slags from Huta Katowice and Huta Sendzimir containing 99% and 98% of glassy phase respectively; they have had definitely better properties comparing to foreign blast furnace slags imported in high amounts during recent years.

2

Właściwości cementów żużlowych z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości szkła

Baran T., Francuz P.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 6

375--382

PL

Zbadano właściwości cementów żużlowych wykonanych z granulowanych żużli wielkopiecowych o różnej zwartości fazy szklistej. Program badań obejmował próbki żużli krajowych i zagranicznych o wyraźnie zróżnicowanej zawartości szkła od 58% do 99%. Przygotowano cementy CEM II/A-S, CEM II/B-S i CEM III/A, zawierające odpowiednio 15%, 30% i 60% masowych żużla. Badano podstawowe właściwości cementów, będące przedmiotem wymagań i oceny zgodności normy PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1. Jak można było oczekiwać największy wpływ na aktywność hydrauliczną żużla miała zawartość szkła. Drugim ważnym czynnikiem był współczynnik aktywności żużli – CaO+MgO/SiO2. Przy tej samej zawartości szkła aktywność hydrauliczna wzrastała w przypadku większego współczynnika aktywności. Z pośród badanych żużli największą aktywność hydrauliczną i najlepsze właściwości wykazały cementy z żużli z Huty Katowice oraz Sendzimir, zawierające odpowiednio 99% i 88% szkła.

EN

The properties of slag cement prepared of granulated blastfurnace slag with different glass content. The experiments covered local and imported slags with different glass content - from 58% to 99%. Cements CEM II/A-S, CEM II/B-S i CEM III/A, containing 15%, 30% and 60% by mass of slag respectively, were produced. The basic properties of cements, according the requirements of standards PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1 were examined. As it should be expected the highest effect on slags hydraulic activity had the glass content. The second important factor was the activity coefficient of slags - CaO+MgO/Si02. At the same glass content the hydraulic activity was increasing with activity coefficient. Among the examined slags the highest hydraulic activity and the best properties slags from Katowice and Sendzimir metallurgical plants, have shown. They contained 99% and 88% of glass respectively.

3

Dr inż. Małgorzata Jasiurkowska laureatką nagrody H. Niewodniczańskiego

Nowina-Konopka M.

Postępy Fizyki

|

2011

|

T. 62, z. 2

84-85

PL

Od 2005 roku w kolejnych latach jest obchodzone święto Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w drugi poniedziałek grudnia, czyli w terminie ostatniego przed rocznicą śmierci prof. Henryka Niewodniczańskiego posiedzenia rady naukowej. Podczas tej uroczystości odbywają się laudacje habilitacyjne, promocje doktorskie i wręczenia nominacji profesorskich. Ważnym punktem programu uroczystości jest również wręczenie nagrody im. Henryka Niewodniczańskiego i referat laureata. Nagroda H. Niewodniczańskiego przeznaczona jest dla młodych (poniżej 35 roku życia) pracowników Instytutu i studentów Międzynarodowego Studium Doktoranckiego IFJ PAN. Kandydatów do nagrody mogą zgłaszać kierownicy naukowych komórek organizacyjnych oraz członkowie Rady Naukowej IFJ PAN. Wnioski rozpatruje Kapituła Nagrody złożona z pięciu osób, powoływana każdorazowo przez Radę Naukową Instytutu. Członkami Kapituły nie mogą być wnioskodawcy, przewodniczący Rady Naukowej i Dyrektor Instytutu. W 2010 roku Kapituła pod przewodnictwem prof. Jerzego Janika przyznała nagrodę im. H. Niewodniczańskiego dr inż. Małgorzacie Jasiurkowskiej za cykl trzech publikacji przedstawiający studium własności strukturalnych wysoko uporządkowanej fazy smektycznej E w substancjach szeregu homologicznego nBT, (n oznacza liczbę atomów węgla w łańcuchu molekularnym, w nagrodzonych pracach n = 2 - 12) a także opis dynamiki wibracyjnej i przejścia szklistego tej fazy.

4

The influence of the vitreous phase of fly ashes on sintering process

Małolepszy J., Wons W.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 1

58-63

EN

Fly ashes developing from hard bituminous coal burnt in conventional boilers are a precious material used in ceramic production by means of sintering. Depending on their physical and chemical properties, they can be used as a raw material in production of building ceramics with both porous and solid sintered structure. If fly ashes are picked up with the use of a few sections of electrostatic precipitator, the ashes from each of these sections display a large diversity of their physical and chemical properties. These differences affect the kinetics of sintering and forming of the liquid phase. Although the influence of granularity and the amount of alkalis on the sintering process of the fly ashes is rather obvious, the influence of vitreous phase is not so clear. In this paper, the extensive research was carried out on a dozen different fly ashes focusing on the properties of their vitreous phase. The differences in the chemical composition of the vitreous phase in ashes were also pointed out and to what extent it is organized: the number of broken Si–O–Si bridges, the degree of Si4+<-->Al3+ isomorphous replacements in tetrahedral positions. The achieved results together with the tests of fly ashes sintering gave grounds for putting forward a hypothesis concerning the role of the vitreous phase in sintering of fly ashes. To examine the vitreous phase the following methods were used: FTIR, NMR, XRD/Rietveld and classic chemical analysis.

PL

Popioły lotne powstające z twardego węgla kamiennego spalanego w konwencjonalnych kotłach stanowią wartościowy materiał wykorzystywany w produkcji ceramiki metodą spiekania. Zależnie od swoich właściwości fizycznych i chemicznych mogą być użyte do produkcji ceramiki budowlanej o spieczonej strukturze porowatej lub gęstej. Gdy popioły lotne wychwytywane są przy użyciu kilku sekcji elektrofiltru pokazują znaczne zróżnicowanie właściwości fizycznych i chemicznych dla każdej sekcji. Różnice te oddziałują na kinetykę spiekania i powstawanie fazy ciekłej. Chociaż wpływ uziarnienia i ilości alkaliów na proces spiekania popiołów lotnych jest raczej oczywisty, to już wpływ fazy szklistej nie jest jasny. W tym artykule zrelacjonowano szerokie badania przeprowadzone na tuzinie różnych popiołów lotnych, skupiając się na właściwościach ich faz szklistej. Różnice w składzie chemicznym fazy szklistej popiołów zostały również wskazane oraz to w jakim zakresie jest ona uporządkowana: liczba zerwanych mostków Si–O–Si, stopień izomorficznych podstawień Si4+<-->Al3+ w pozycjach tetraedrycznych. Uzyskane wyniki w połączeniu z badaniami spiekania popiołów lotnych stworzyły podstawę dla wysunięcia hipotezy dotyczącej roli fazy szklistej w spiekaniu popiołów lotnych. Aby zbadać fazę szklistą wykorzystano następujące metody: FTIR, NMR, XRD/Rietveld i klasyczną analizę chemiczną.

5

High temperature mechanical spectroscopy of α-SiAlON ceramics with different N/O ratios

Mazaheri M., Mari D., Schaller R., Yanbing C., Shen Z.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

280-282

EN

High temperature mechanical properties of the silicon nitride based ceramics (such as SiAlON) depend highly on the formation of the grain boundary glassy phase obtained from sintering. In the present study, in order to investigate the effect of grain boundary chemistry and the N/O ratio on the chemical composition of α-SiAlON, the raw powders were hot-pressed for 4h at 2073 K under a pressure of 35 MPa, using two different sintering aids (Y3+ and Yb3+), both with the oxygen rich (Y2O3 and Yb2O3) and the nitrogen rich (YN and YbN) compounds. The mechanical spectroscopy investigations of Y-SiAlON show a relaxation peak related to the glassy phase located on the triple-point junctions at around 1250 K. In the case of Yb-SiAlON, on the contrary, the absence of relaxation peaks stems from the very low content of glassy phase, together with the presence of elongated grains. In addition, the lower height of mechanical loss peaks in nitrogen rich Y-SiAlON samples versus oxygen rich ones is related to the substitution of oxygen by nitrogen in the [SiO4] tetrahedral network that leads to a higher bond density in the glassy phase and high viscosity of the glassy phase at high temperatures.

PL

Wysokotemperaturowe właściwości mechaniczne ceramiki bazującej na azotku krzemu (takiej jak SiAlON) bardzo zależą od właściwości fazy szklistej powstającej w granicach międzyziarnowych podczas spiekania. W prezentowanej pracy, aby zbadać wpływ chemii granicy międzyziarnowej i stosunku N/O na skład chemiczny α-SiAlON’u, surowe proszki prasowano na gorąco w temperaturze 2073 K przez 4 h pod ciśnieniem 35 MPa, wykorzystując dwa różne dodatki ułatwiające spiekanie: Y(3+) i Yb(3+), obydwa w postaci związków albo bogatych w tlen (Y2O3 i Yb2O3), albo bogatych w azot (YN i YbN). Badania Y-SiAlON, wykonane z pomocą spektroskopii mechanicznej, pokazują pik relaksacyjny związany z fazą szklistą umiejscowioną w punktach potrójnych połączenia ziaren w temperaturze około 1250 K. W przypadku Yb-SiAlON’u absencja pików relaksacyjnych wynika z bardzo małej zawartości fazy szklistej razem z obecnością wydłużonych ziaren. Dodatkowo, mniejsza wysokość pików strat mechanicznych w próbkach Y-SiAlON bogatych w azot, w przeciwieństwie do próbek bogatych w tlen, związana jest z podstawieniem tlenu przez azot w sieci tetraedrów [SiO4], co prowadzi do większej gęstości wiązań w fazie szklistej i większej lepkości tej fazy w wysokich temperaturach.

6

Powstawanie i mikrostruktura faz klinkieru cementu portlandzkiego. Cz. 2

Maki I.

Cement Wapno Beton

|

2006

|

R. 11/73, nr 3

135-158

PL

Opisano powstawanie faz klinkierowych, a mianowicie belitu, glinianu trójwapniowego i żelazianu. Między innymi przedyskutowano powstawanie klustersów belitu po ziarnach kwarcu oraz dendrytycznych kryształów. Roztwory stałe sodu i krzemu dają różne fazy polimorficzne glinianu trójwapniowego, jednak w klinkierach przemysłowych występuje zwykle forma ortorombowa. Ferrytowa faza wykazuje silną absorpcję anizotropową światła i nadaje cementowi portlandzkiemu szary kolor. Absorpcja ta zależy od zawartości MgO w roztworze stałym i od ciśnienia parcjalnego tlenu w atmosferze piecowej. Utworzone przy niskim stężeniu tlenu w atmosferze piecowej granule klinkieru mają w jądrze żółtawo-brazową barwę. Poruszono także problem powstawania szkła oraz czynników wpływających na mielność klinkieru. W artykule można znaleźć wiele interesujących informacji dotyczących właściwości optycznych faz klinkierowych i ich tekstury.

EN

The formation of clinker phases, namely belite, tricalcium aluminate and ferrite are described. Among others the formation of belite clusters from quartz grains and dendritic crystals are discussed. Solid solutions of sodium and silicium give different polymorphs of tricalcium aluminate, however, in industrial Portland cement clinker this phase is usually found as the orthorombic one. Ferrite phase shows strong anisotropic light absorption and gives dark gray color to Portland cement. This absorption depends of MgO quantity in solid solutyion and of oxygen concentration in the kiln atmosphere. Formed under low partial oxygen pressure the interior of large clinkers nodules is yellowish brown in color and higher in FeO content. Formation of glass and the factors influencing clinker grindability are also touched. Many interesting informations concerning the optic properties of clinker phases and their texture can also be found in the paper.

7

Ceramika sialonowa - właściwości i perspektywy rozwoju.

Sopicka-Lizer M.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 3-4

167-176

PL

Związki tlenoazotkowe glinu i krzemu są potencjalnymi materiałami inżynieryjnymi o znakomitych właściwościach mechanicznych odpornościowych i cieplnych zachowywanych aż do wysokiej temperatury. Zastępowanie silnie kowalencyjnych wiązań Si-N przez dużo bardziej jonowe wiązanie Al-O tej samej długości stwarza możliwość tworzenia roztworu stałych w układzie Si-Al-O-N, a co za tym idzie obniżenia prężności par i poprawy spiekalności tych proszków. Spośród faz występujących w tym układzie największe znaczenie dla ceramiki inżynieryjnej posiadają sialony alfa i beta, roztwory stałe azotku krzemu, wywodzące się z odpowiednich odmian polimorficznych. Ceramikę sialonową można zasadniczo wytwarzać dwiema metodami: jednostopniową, polegającą na reakcyjnym spiekaniu zaformowanej mieszaniny azotku krzemu z dodatkiem tlenku i azotku glinu oraz dodatku spiekającego, a także dwustopniową, która obejmuje najpierw syntezę fazy sialonowej a następnie formowanie i spiekanie materiału w azocie. W pierwszej z nich dodatek spiekający [(Y, La)2O3] jest źródłem fazy ciekłej, w której rozpuszczają się składniki azotkowe, a na skutek przesycenia wykrystalizowuje odpowiedni sialon. Beta-sialon tworzy wydłużone ziarna, a pozostała faza ciekła zastyga w postaci amorficznej fazy międzyziarnowej dając materiał o znakomitych własnościach mechanicznych aż do temperatury transformacji fazy szklistej. Alfa-sialon otwiera możliwość inkorporacji dodatku spiekającego w strukturę Me-Si-Al-O-N ale duże, bardzo twarde i izometryczne ziarna tej fazy pogarszają odporność na pękanie. Najbardziej atrakcyjnie przedstawiają się właściwości kompozytów alfa-beta-sialonowych, ale odwracalna przemiana polimorficzna alfa<-->beta-sialon w zakresie temperatur 1350-1750 stopni Celsjusza, jak i konieczność stosowania spiekania pod ciśnieniem w celu uzyskania pełni właściwości ograniczają zakres stosowania tej ceramiki. W metodzie tradycyjnej konieczne jest wcześniejsze wyprodukowanie odpowiedniej jakości proszku sialonowego, który może być spiekany nawet bez udziału fazy ciekłej i dodatków spiekających, jeżeli uda się uzyskać proszek o odpowiednio drobnym uziarnieniu. Takie możliwości stwarzają metody redukcji karbotermicznej czystych materiałów glinokrzemianowych lub SHS a proces spiekania w azocie do gęstości teoretycznej można przeprowadzić przy normalnym ciśnieniu.

EN

Silicon and aluminium oxynitride compounds are assumed as potential engineering ceramic materials because of their excellent mechanical and thermal properties well above those where most steels and alloys cease to function. Equivalent replacement of the strong covalent Si-N bonds by the more ionic Al-O bonds of the same lengths offers possibilities of formation of solid solutions in the Si-Al-O-N system leading to les volatility and better sinterability of the compouns. Alpha and beta-sialons, solid solutions of the alpha and beta crystal structures of silicon nitride have attracted more attention among the other compounds in the Si-Al-O-N system. Sialon ceramics could be produced in two ways: a single stage procedure involving reaction sintering of silicon and aluminium nitride as well as alumina mixture with sintering additive and in a two-stage processing which includes synthesis of the relevant sialon powder followed by shaping and sintering in nitrogen. In the first procedure the sintering additive (yttria or La2O3) and alumina react with the silica on the surface of the silicon nitride powder, dissolve nitrides giving an oxynitride liquid from which the relevant sialon precipitates. Beta-sialon forms the elongated grains and the residual melt solidifies in the form of the intergranular glassy phase resulting in a material with a very impressive high-temperature strength retained up to glass-soltening temperature, alpha-sialon, unlike beta-sialon, can accommodate additional cations into its structure, densifies more easily than beta-sialon and final material shows increased hardness but hard, equiaxed grains reduce the fracture toughness of the material. The multiphase ceramics based on alpha-beta-sialons offer a variety of properties because of the different grain morphologies and the intrinsic properties of the phases but reversible alpha<-->beta transformation at 1350-1750 degrees centigrade as well as necessity of application of hot isostatic pressing technique restrict the area of application. The two step procedure involves production of the relevant sialon powder followed by sintering even without additives and liquid if the powder with sufficient small grain size has been achieved. Carbothermal reduction and simultaneous nitridation of pure alumina-silicate starting materials or self-propagating high-temperature synthesis (SHS) offer the possibility of production of such powders which can be pressureless sintered to a dense material.