Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diacryloyl Derivative of Mannitol - Synthesis and Application in Gelcasting of Al2O3-ZrO2 Composites

Wiecinska P., Kubica D., Pietrzak E., Sakowicz A., Prokurat N., Antosik A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 2

859--865

EN

The aim of research was the elaboration of the synthesis of new organic monomer applicable in gelcasting. The substance named 3,4-di-acryloyl-D-mannitol which contains two acryloyl groups and four hydroxyl groups in its molecule has been synthesized. The monomer has been then applied in the preparation of Al2O3-ZrO2 composites by gelcasting and subsequent sintering. Rheological properties of ceramic suspensions have been examined, as well as the properties of green and sintered bodies. SEM observations allowed to determine the distribution of zirconia grains in alumina matrix. Density, Vickers hardness and fracture toughness of ZTA composites have been measured. The new monomer, that is diacryloyl derivative of mannitol, is less sensitive to the oxygen inhibition than commonly used in gelcasting and commercially available 2-hydroxyethyl acrylate.

2

Dense Alumina Ceramics Obtained by Gelcasting and Cold Isostatic Pressing with the Use of 2-Carboxyethyl Acrylate

Pietrzak E., Sakka Y., Nakamura J., Wiecinska P., Szafran M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1393--1400

EN

In ceramic forming techniques high particles packing can provide better properties of the final ceramic products. The high quality of the material coupled with the shape complexity of the ceramic product is still challenging. The aim of this work was the optimization and preparation of the ceramic samples based on two alumina powders of different particle size (AA05: 0.5 μm and TM-DAR: 0.15 μm). Firstly, ceramic suspensions of 50 vol.% solid loading and the volumetric ratio of AA05 to TM-DAR 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, respectively have been prepared. The 2-carboxyethyl acrylate was applied as the new monomer limiting the negative effect of oxygen inhibition. Additionally, the cold isostatic pressing (CIP) was used in order to increase relative density of green bodies. The results of presented research have shown that samples with the ratio of AA05 to TM-DAR 2:1 were characterized by the highest green density (62%). Moreover, CIP process proved to be effective and increased the density of green bodies from 62% to 67%. The pore size distribution of the green bodies has been measured. Samples were sintered at different conditions (1400°C, 1450°C and 1500°C for 1h and 1300°C, 1400°C, 1450°C and 1500°C for 5h).

3

Proces wiązania poprzez polimeryzację metakryloamidu prowadzony in situ na osnowie mineralnej

Grabowska B.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

115--124

PL

Proces wiązania poprzez polimeryzację metakryloamidu prowadzono in situ na osnowie kwarcowej w temperaturze 25°C oraz w polu mikrofal (150°C; 800 W; 2,45 GHz). Skład mieszaniny reakcyjnej, oprócz metakryloamidu – jako monomeru, zawierał: inicjator (nadsiarczan amonu), aktywator (N,N,N’,N’-tetrametyloetylenodimina), upłynniacz (sorbitol) oraz osnowę kwarcową. Zmiany strukturalne powstałe wskutek oddziaływań makromolekularnych w mieszaninie reakcyjnej podczas procesu polimeryzacji metakryloamidu, a dalej konsolidacji ziaren osnowy, określono metodą spektroskopii w podczerwieni przy użyciu spektrometru z transformacją Fouriera (FTIR). Stwierdzono, że podczas sieciowania powstają nowe wiązania w obrębie grup polarnych, typu: -OH, >NH, >C=O oraz silanolowych (Si-O). Ponadto przeprowadzono termoanalizę układu reakcyjnego w zakresie temperatury 25−500°C z zastosowaniem metody spektroskopii rozproszonego odbicia (FTIR-DRS). Badania te miały na celu określenie zakresu temperatury, w którym dochodzi do zmian związanych z sieciowaniem układu, a jeszcze nie jego termodestrukcją. Dla otrzymanego układu poreakcyjnego wykonano badania mikroskopowe metodą SEM. Uzyskana wiedza na temat procesu wiązania, poprzedzonego polimeryzacją metakryloamidu prowadzoną in situ na osnowie kwarcowej, pozwoli na podjęcie dalszych prac w obszarze technologii formowania i konsolidacji układów polimerowo-krzemianowych metodą druku 3D.

EN

The process of bonding by polymerization of methacrylamide was performed in situ on a quartz matrix at 25°C as well as in a microwave field (150°C; 800 W; 2.45 GHz). The composition of the reaction mixture, beside methylacrylamide as the monomer, was: the initiator (ammonium persulfate), the activator (N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine), the fluidizer (sorbit) and the quartz matrix. The structural changes occurring as a result of macromolecular reactions in the reaction mixture during the process of methacrylamide polymerization and then consolidation of the matrix grains, were determined by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It was found that during the cross-linking, new bonds are formed within the polar groups, of the following types: -OH, >NH, >C=O and silanol (Si-O). Also, a thermoanalysis of the reaction system was performed in the temperature range of 25−500°C with the use of dispersed reflection spectroscopy (FTIR-DRS). These studies aimed at determining the temperature range in which we can observe changes connected with the cross-linking of the system, and not its thermodestruction. For the obtained post-reaction system, SEM microscopic examinations were performed. The obtained knowledge of the bonding process, preceded by methacrylamide polymerization performed in situ on a quartz matrix, will make it possible to conduct further research in the scope of the technology of forming and consolidating polymer-silicate systems with the method of 3D printing.

4

Otrzymywanie ceramiki funkcjonalnej z wykorzystaniem reakcji polimeryzacji rodnikowej

Wiecińska P., Bachonko M., Ryżyk O.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 1

14--19

PL

Materiały ceramiczne stanowią obecnie zróżnicowaną grupę materiałów mających coraz szersze zastosowanie, od tworzyw dla przemysłu elektronicznego i motoryzacyjnego, przez narzędzia skrawające, elementy ścierne, elementy ogniotrwałe o podwyższonej jakości, aż po materiały wykorzystywane w przemyśle jądrowym i w medycynie. Do wytworzenia powyżej wymienionych elementów konieczne jest zastosowanie surowców ceramicznych o odpowiednich właściwościach, a niezwykle ważnym etapem produkcyjnym jest uformowanie danego surowca, czyli nadanie mu postaci jak najbardziej zbliżonej do kształtu finalnego produktu. W technologii ceramiki znanych jest wiele metod formowania proszków ceramicznych, ale ich pewne niedoskonałości, takie jak wysoka energochłonność, możliwość wytwarzania elementów tylko o prostej geometrii, długi czas formowania itp. sprawiają, iż ciągle prowadzone są prace badawcze nad poszukiwaniem nowych i udoskonalaniem istniejących metod formowania materiałów. Do najnowszych sposobów wytwarzania elementów ceramicznych należy metoda odlewania żelowego, zwana dość powszechnie z języka angielskiego gelcasting, która łączy tradycyjny sposób formowania z ceramicznych mas lejnych i chemię polimerów. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania reakcji polimeryzacji rodnikowej w otrzymywaniu ceramiki technicznej z zakresu ceramiki gęstej i porowatej. Stosując różnorodne dodatki organiczne do koloidalnych zawiesin proszków ceramicznych, w wyniku procesów formowania i spiekania, otrzymano materiał kompozytowy ZTA o wysokim stopniu zagęszczenia, ceramikę porowatą z Al2O3 oraz folie z ZrO2, wysoce elastyczne w stanie surowym.

EN

Advanced ceramic materials currently represent a diverse group of materials which are becoming more widely used as the basis for electronic and automotive industry, cutting tools, abrasive elements, refractory elements of high quality, materials used in nuclear industry and medicine. In order to manufacture the above mentioned items, it is necessary to use ceramic raw materials of suitable properties, nevertheless the important stage of the production is the formation of the material, that is giving the shape of the final product. There are many moulding methods used in ceramic technology but the limitations such as high energy-consumption, the possibility to obtain only simple geometries, long moulding time, etc. cause that the search for new moulding methods and improvement of already existing is far from being completed. One of the intensively studied forming methods is gelcasting which connects the traditional moulding from ceramic slips with polymer chemistry. The article presents the possibilities to use the reaction of radical polymerization in fabrication of both dense and porous functional ceramics. Through applying various organic additives to the colloidal ceramic suspensions it was possible to obtain ZTA composite of high density, porous Al2O3 ceramics and highly elastic ZrO2 tapes.

5

Tworzywa ceramiczne z węglika krzemu otrzymywane metodą gelcasting

Pochwała T., Psiuk B.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

R. 8, nr 20

58--67

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań otrzymywania ceramiki z węglika krzemu metodą gelcasting. Dobrano korzystny udział inicjatora żelowania poprzez określenie czasu wiązania mas lejnych, zawierających monomer organiczny – monoakrylan glicerolu. Badano wpływ składu fazy stałej na właściwości otrzymanych odlewów po suszeniu i wypaleniu: gęstość pozorną, porowatość otwartą i wytrzymałość na ściskanie. Oznaczono również skład fazowy wybranych materiałów po wypaleniu. Najlepsze właściwości uzyskano dla materiału zawierającego w swym składzie 26% mas. krzemu krystalicznego i 8% mas. tlenku glinu. Materiał ten, po wypaleniu, charakteryzował się najniższą porowatością otwartą (22,4%), najwyższą gęstością pozorną (2,45 g/cm3) oraz wytrzymałością na ściskanie (136 MPa). Ze względu na wymagania stawiane tego rodzaju materiałom w ich zastosowaniach, istnieje konieczność dalszego podwyższenia właściwości wytrzymałościowych i obniżenia porowatości otwartej materiałów po wypaleniu poprzez zwiększenie udziału fazy stałej oraz optymalizację jej składu ziarnowego i surowcowego.

EN

Investigation results on the preparation of silicon carbide ceramics by the gelcasting method were presented. The optimum amount of the initiator of polymerization was determined basing on the characteristic of the gelcasting process (specifying of setting time) of the ceramic slurries containing monomer – glycerol monoacrylate. The influence of the solid phase composition on the properties of castings after drying and firing: bulk density, open porosity and cold crushing strength was determined as well as the phase composition of selected materials after firing. The best properties were obtained for material containing of 26% wt. crystalline silicon and 8% wt. aluminium oxide. This material after firing was characterized by the lowest open porosity (22.4%), the highest bulk density (2.45 g/cm3) and cold crushing strength (136 MPa). The obtained results showed however the need to further increase of the strength properties and to decrease of the open porosity materials after firing which is considered to be possible by increasing the solid phase amount in the slurry and optimizing of the grain size distribution and raw materials.

6

Ceramiczne tworzywa piankowe otrzymywane metodą odlewania żelowego przy wykorzystaniu bezazotowych monomerów organicznych

Lipowska B., Śliwa A., Czechowska K., Wala T., Psiuk B.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 3

268--273

PL

Otrzymano ceramiczne tworzywo piankowe na bazie Al2O3, w którego wytwarzaniu zastąpiono toksyczne akrylamidy zestawem wodorozpuszczalnych monomerów nie zawierających atomów azotu w cząsteczce: akrylan 2-hydroksyetylu i diakrylan poliglikolu etylenowego. Określono rodzaj i ilość dodatków upłynniacza i środka powierzchniowo czynnego oraz udział tlenku glinu w zawiesinie, umożliwiających uzyskanie stabilnej, maksymalnie napowietrzonej piany. Polimeryzację spienionych zawiesin, w celu uniknięcia zjawiska inhibicji tlenowej, prowadzono w atmosferze azotu. Otrzymane półfabrykaty wypalono w temperaturach z zakresu 1500-1700 °C. Po wypaleniu tworzywa scharakteryzowano, oznaczając ich podstawowe właściwości fizyczne i obserwując mikrostrukturę. Stwierdzono, że zastosowanie w procesie odlewania żelowego (ang. gelcasting) mniej szkodliwych dla zdrowia i ekosystemu substancji żelujących umożliwia otrzymanie porowatego tworzywa o oczekiwanych, wysokich parametrach jakościowych.

EN

The aim of the undertaken work was to obtain an Al2O3-based foam ceramic product during the manufacture of which toxic acrylamides were replaced by a set of water-soluble monomers with no nitrogen atoms in their particles: 2-hydroxyethyl acrylate and poly(ethylene glycol) diacrylate. The type and amount of additives (deflocculant and surface active agent) as well as the alumina content in a suspension that enable obtaining a stable, maximally aerated foam were determined The polymerization of foamed suspensions was carried out in the nitrogen atmosphere in order to avoid the phenomenon of oxygen inhibition. The obtained half-finished products were fired at 1500-1700 C. After firing, the products were characterised by determining their basic physical properties and microstructure. The obtained results indicate a possibility of using less toxic monomers to produce foam ceramic products by the gelcasting method.

7

Application of gelcasting method in ceramic-metal composite fabrication

Miazga A., Konopka K., Idźkowska A., Szafran M.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 2

67--70

EN

An attempt has been made to prepare Al2O3/Ni composites with 1 vol.% metal particles by the gelcasting method. Alumina matrix composites with an addition of nickel particles, already used in industry, are produced by various methods. Unfortunately, there is a problem to obtain elements of a complex shape characterized by a uniform distribution of metal particles in a ceramic matrix. For this reason, the authors have attempted to apply the gelcasting method to produce an Al2O3 +1 vol.% Ni composite. The electrokinetic properties of the composite slurries and the influence of the presence of nickel have been studied. The microstructure of green and sintered samples were examined with a scanning electron microscope. Selected physical properties of the composite have been described. The material in the green state was characterized by a density of about 57%, and 97% after sintering, of the theoretical density. Nickel particles were uniformly distributed in the ceramic matrix. The performed studies have confirmed the possibility of using the gelcasting method to produce an alumina-nickel composite.

PL

Celem wytwarzania kompozytów ceramika/metal jest poprawa odporności na pękanie. Kompozyty o osnowie tlenku glinu z dodatkiem niklu są już obecnie materiałem stosowanym. Materiał ten wytwarzany jest różnymi metodami. Problemem niestety jest uzyskanie elementów o skomplikowanym kształcie charakteryzujących się jednorodnym rozmieszczeniem cząstek metalu w ceramicznej osnowie. Z tego powodu autorzy podjęli próbę aplikacji metody gelcasting do wytworzenia kompozytu Al2O3 + 1% obj. niklu. Przeprowadzone zostały badania właściwości elektrokinetycznych, wpływu obecności niklu oraz ilości incjatora na czas polimeryzacji. Próbki w stanie surowym oraz po procesie spiekania badano z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego. Określone zostały także wybrane właściwości fizyczne kompozytu. Materiał w stanie surowym charakteryzował się gęstością ok. 57%, natomiast po procesie spiekania 97% gęstości teoretycznej. Cząstki niklu były jednorodnie rozmieszczone w ceramicznej osnowie. Wykonane badania potwierdziły możliwość wykorzystania metody gelcasting w wytwarzaniu kompozytów Al2O3\Ni.

8

Gelcasting of alumina with application of new monomer synthesised from xylitol

Szudarska A., Guryniuk D., Mizerski T., Szafran M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1299--1303

EN

A new monomer for application in the gelcasting process has been designed and synthesized, following the green chemistry trend to use non toxic and renewable compounds. Xylitol was the main substrate for the synthesis that included 3 stages. The final product, named 1-O-acryloylxylitol, was tested regarding its effectiveness as the processing agent for fabrication of alumina elements by gelcasting method. Rheological properties of the ceramic slurries were studied as well as the properties of shaped elements before and after sintering. The results are compared to those obtained by applying commercial monomer 2-hydroxyethyl acrylate.

PL

Podążając za trendem „zielonej chemii", zakładającym m.in. wykorzystywanie nietoksycznych i odnawialnych surowców w technologii, zaprojektowano i zsyntezowano nowy monomer przeznaczony do zastosowania w procesie odlewania żelowego. Wyjściowym substratem trójetapowej syntezy był ksylitol, a finalnym produktem 1-O-akryloiloksylitol. Otrzymana pochodna została sprawdzona pod względem efektywności polimeryzacji in situ w ceramicznej masie lejnej na bazie tlenku glinu. Zbadano jej wpływ na właściwości neologiczne stosowanych zawiesin. Odlano serie kształtek, dla których wyznaczono podstawowe parametry w stanie surowym oraz po spiekaniu. Wyniki porównano stosując równolegle komercyjnie dostępny monomer akrylan 2-hydroksyetylu.

9

Alumina matrix ceramic-nickel composites formed by gelcasting method

Miazga A., Konopka K., Gizowska M., Szafran M.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 2

138-141

EN

Currently, much attention has been focused on the development of ceramic composites with metallic particles due to their higher strength as well other properties compared to monolithic ceramic. Traditional methods of powder metallurgy are not capable of obtaining composite materials products of any shape in an uncomplicated way. For this reason, attempts have been made to adapt the gelcasting method (initially used only for ceramic powder) to obtain cermets. In the paper, the results concerning alumina-nickel ceramic composites fabrication via the gelcasting method are presented. The paper presents the effect of the addition of nickel on the polymerization time of composite slurries. The characteristics of selected physical and mechanical properties of composites containing 5 vol% and 10 vol% of nickel have been described and compared to the results achieved for 100% Al2O3. Tests were conducted for the green body and for sintered samples. Observations of the microstructure of the produced Al2O3-Ni composites are also presented. Computer image analysis was performed for the nickel particles in the composites. The obtained results confirmed the possibility of applying the gelcasting method for the preparation of alumina-nickel composites.

PL

Obecnie wiele uwagi skupiane jest na rozwoju ceramicznych kompozytów z cząstkami metalicznymi ze względu na wyższe właściwości wytrzymałościowe w porównaniu do ceramiki monolitycznej oraz inne właściwości. Tradycyjne metody metalurgii proszków nie dają możliwości w sposób mało skomplikowany otrzymania wyrobów z materiałów kompozytowych o dowolnym kształcie. Z tego względu podjęte zostały próby zaadaptowania do otrzymywania cermetali metody odlewania żelowego (gelcasting), początkowo stosowanej tylko dla proszków ceramicznych. Metoda ta polega na bezpośredniej konsolidacji proszków na drodze reakcji polimeryzacji monomeru organicznego wewnątrz ceramicznej masy lejnej. W niniejszej pracy przedstawione zostały wyniki badań nad otrzymywaniem kompozytów Al2O3-Ni metodą gelcasting. W artykule zaprezentowano wpływ dodatku niklu na czas polimeryzacji kompozytowych mas lejnych. Opisana została charakterystyka wybranych właściwości kompozytów o zawartości niklu 5% obj. i 10% obj. oraz dla porównania wyniki uzyskane dla 100% Al2O3. Badania przeprowadzone zostały zarówno dla próbek surowych, jak i po procesie spiekania. Przedstawione zostały również obserwacje mikrostruktury wytworzonych kompozytów oraz wykonana została analiza stereologiczna dla cząstek niklu w kompozycie. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość wykorzystania metody gelcasting do otrzymywania kompozytów Al2O3-Ni.

10

Galactose monoacrylate as a new monomer in gelcasting process

Szudarska A., Mizerski T., Szafran M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1211-1215

EN

The present work shows the results of following the recently developed trend to design new low toxic monomers which can be applied in gelcasting process. New compound, 6-O-acryloyl-D-galactose (galactose monoacrylate) has been synthesised and its effectiveness as processing agent has been studied. The results are compared with those reported so far regarding applying some other new monomers - 3-O-acryloyl-D-glucose and glycerol monoacrylate in gelcasting technology. The influence of spatial structure of obtained monomers on rheological properties of alumina suspensions and properties of green bodies is discussed as well.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań dotyczących zastosowania nowozsyntezowanej akrylowej pochodnej galaktozy jako monomeru w procesie odlewania żelowego. Opracowano metode syntezy 6-O-akryloilogalaktozy oraz zbadano jej role i efektywność w procesie. Wyniki porównano z wcześniejszymi pracami z tego zakresu, dotyczącymi zastosowania innych nowych nietoskycznych monomerów – 3-O-akryloiloglukozy oraz monoakrylanu glicerolu, szukając wpływu budowy przestrzennej cząsteczek monomeru na właściwości reologiczne mas lejnych z tlenku glinu i właściwosci odlanych z nich wyrobów.

11

Gelcast components having controlled porosity features obtained from a natural hydroxyapatite powder

Lombardi M., Palmero P., Haberko K., Pyda W.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

342-348

EN

An innovative gelcasting process was developed in order to obtain macroporous hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp) scaffolds having controlled porosity features. Two different HAp powders have been employed. The former is a natural carbonated hydroxyapatite nanopowder, produced by extraction from pig bones. The latter, used as a reference, is a commercially available HAp powder. On the natural HAp, a preliminary treatment was carried out in order to limit carbonates decomposition during sintering. After calcination at 700°C the powder was in fact washed in pure distilled water, thus to eliminate the highly soluble Ca(OH)2. The porous materials were produced, exploiting PE spheres, having two different size distributions, as pore former for tailoring the porosity size and volume. Moreover, the polymerization of the agar as a natural gelling agent was exploited for controlling the pore distribution.

PL

Rozwinięto innowacyjny proces odlewania żelowego w celu otrzymania rusztowań z makroporowatego hydroksyapatytu (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp), mających kontrolowaną porowatość. Wykorzystano dwa różne proszki HAp. Pierwszym był nanoproszek karbonizowanego, naturalnego hydroksyapatytu, wyprodukowanego drogą ekstrakcji z kości wieprzowych. Drugim, użytym jako materiał odniesienia, był handlowy proszek HAp. W stosunku do naturalnego hydroksyapatytu wykonano wstępną obróbkę w celu ograniczenia rozkładu węglanów podczas spiekania. Po kalcynacji w 700°C proszek przemywano wodą destylowaną, aby wyeliminować łatwo rozpuszczalny Ca(OH)2. Porowate materiały wyprodukowano wykorzystując sfery PE o dwóch różnych rozkładach wielkości, stanowiące wzornik umożliwiający kształtowanie rozmiaru i objętość porów. Ponadto, wykorzystano polimeryzację agaru, jako naturalny czynnik żelujący, kontrolujący rozkład wielkości porów.

12

Otrzymywanie folii ceramicznych z zawiesin żelowych

Stempkowska A., Kochanowski A., Izak P.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

97-101

PL

Przedstawiono procedurę otrzymywania folii ceramicznych z proszków AI(2)O(3) i ZrO(2) metodą żelową. Metoda ta polega na zastosowaniu zestawu specjalnych środków żelujących, między innymi na bazie monomerów akryloamidu (AAm), metakryloamidu (MAm) i 2-hydroksyetylometakrylanu (HEMA). Specjalna preparatyka tych monomerów pozwala na uzyskanie folii żelowych o grubości ok. 0,2 mm oraz dobrej elastyczności po polimeryzacji. Folie ceramiczne uzyskane tym sposobem charakteryzują się wyjątkową wytrzymałością mechaniczną zarówno po wysuszeniu, jak i po obróbce termicznej oraz gładką powierzchnią. Szczególną uwagę zwrócono na preparatykę zawiesin, kompozycje składów monomerów oraz określono ich właściwości reologiczne. Wykazano, że dobranie odpowiedniego składu gęstwy zapewnia dobrą jej rozlewność i uzyskanie cienkich warstw przy zachowaniu ich jednorodnej struktury. Podano również sposób prowadzenia procesu suszenia zapobiegającego deformacji folii.

EN

In this paper, the preparation procedure of ceramic foils from the AI(2)O(3) and ZrO(2) powders by the gelcasting method is shown. This method consists of the use of a special set of gelling agents, based on water soluble monomers i.e. acryloamide (AAm), metacryloamide (MAm), and 2-hydroxyethylometacrylane (HEMA). Special processing of the monomers allows ceramic foils to obtain a thickness of -0,2 mm and good flexibility after polymerization. Moreover, the foils show the exceptionally high mechanical strength, both in the dried and fired state, and very smooth surfaces. Special attention has been paid to the preparation of suspensions, selection of monomer compositions, and rheological behaviour. Selection of the suitable composition of the suspension assures its good fluidity and obtainment of the thin homogenous layers with the uniform structure. A drying process was elaborated, preventing the foil deformation.

13

Właściwości reologiczne ceramicznych zawiesin żelowych na bazie monomerów niejonowych.

Stempkowska A., Izak P., Bortel E., Kochanowski A.

Szkło i Ceramika

|

2007

|

R. 58, nr 3

27-30

PL

W prezentowanym artykule określono właściwości reologiczne ceramicznych gęstw przeznaczonych do odlewania żelowego na bazie proszków alfa-Al2O3, ZrO2 i SiC oraz monomerów niejonowych. Szczególną uwagę zwrócono na dopasowanie reologicznych modeli opisujących zachowanie się zawiesin w czasie ścinania. Wyznaczono stałe materiałowe reologicznych równań stanu oraz podano wielkości tiksotropii. Między innymi stwierdzono, że badane zawiesiny posiadają właściwości rozrzedzania ścinaniem. Do opisu właściwości reologicznych gęstw przeznaczonych do odlewania żelowego odpowiedni jest potęgowy model płynu nieniutonowskiego Ostwalda de Waelle.

EN

Rheological properties of ceramic slurries signed for gelcasting in this paper has been shown. As ceramic raw alpha-Al2O3, ZrO2 i SiC have been used, mixed with non-ionic monomers. Especially attention has been paid on susspension behaviour during sheer stress. Rheological equations and value of tiksotrophy have been determined. Researches shown that suspensions have sheer diluting properties. To describe rheological properties of ceramics slurries signed for gelcasting model of non-Newton liquid of Ostwald de Waelle is suitable.

14

Formowanie tworzyw ceramicznych metodą "gelcasting"

Szafran M., Bednarek P., Jach D.

Materiały Ceramiczne

|

2007

|

R. 59, nr 1

17-25

PL

W artykule omówiono przebieg procesu formowania tworzyw ceramicznych metodą gelcasting, która polega na przeprowadzeniu polimeryzacji "in situ", prowadzącej do powstania makromolekularnego usieciowania proszku ceramicznego. Metodę formowania gelcasting porównano z innymi procesami dotychczas stosowanymi w technologii ceramiki, takimi jak slip casting i injection moulding. Przedstawiono także szereg monomerów organicznych stosowanych w omawianej metodzie formowania oraz ich wpływ na właściwości otrzymanych wyrobów. W artykule zasygnalizowano zarówno wyniki prac własnych nad syntezą i zastosowaniem nowego nietoksycznego monomeru - monoakrylanu glicerolu, jak i współczesnych światowych tendencji badawczych nad różnymi aspektami procesu gelcasting. Ponadto omówione zostały inne czynniki decydujące o parametrach tworzyw ceramicznych formowanych tą metodą, takie jak dodatek inicjatora polimeryzacji, aktywatora, środka sieciującego czy rodzaj atmosfery, w której prowadzony jest proces. Zaprezentowano także możliwość zastosowania powyższej metody do wytwarzania ceramiki porowatej oraz przykłady wykorzystania tej metody w produkcji przemysłowej.

EN

In the article the attractive forming method "gelcasting" for the production of complex-shaped ceramic parts is presented. This method is compared with other commonly used processes such as slip casting or injection moulding. The series of organic monomers used in the gelcasting process and their influence on the properties of the produced parts are shown. Furthermore, this work reports the synthesis and the use of new low-toxicity monomer glycerol mono-acrylate. The influence of other factors such as the addition of the initiator of the polymerization, activator, cross-linking agent or the sort of atmosphere is also discussed. In the article the application of the gelcasting process in manufacturing the porous ceramic materials and industrial production of dense parts are displayed.

15

Lepiszcza organiczne do odlewania żelowego ceramiki specjalnej.

Potoczek M., Dul C., Żelazko A.

Szkło i Ceramika

|

1999

|

R. 50, nr 2

15-19

PL

Odlewanie żelowe jest nową metodą formowania części ceramicznych o złożonych kształtach polegającą na połączeniu tradycyjnego procesu odlewania gęstwy ceramicznej i chemii polimerów. W pracy zbadano czas żelowania układu wodny roztwór akryloamidu - tlenek glinu w postaci funkcji temperatury i wykazano, że przy odpowiednim doborze ilości inicjatora i katalizatora istnieje możliwość uzyskania odlewów w temperaturze pokojowej, przy użyciu form woskowych. Energia aktywacji procesu żelowania układu wodny roztwór akryloamidu - tlenek glinu w przedziale temperatury 25-55 stopni Celsjusza wynosiła 139 kJ/mol bez katalizatora, natomiast w obecności N, N, N', N'-tetrametyloetylenodiaminy wartość ta uległa obniżeniu do 48 kJ/mol. Stwierdzono również wysoką wytrzymałość mechaniczną odlewów korundowych w stanie surowym przy niewielkiej koncentracji lepiszcza. Dodatek od 1 do 2,5% wag. mieszaniny lepiszczy z układu (akryloamid: N,N'-metylenobisakryloamid) do gęstwy ceramicznej zapewniał odlewom korundowym po wysuszeniu wytrzymałość na zginanie od 12 do 20 MPa.