Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: montmorylonite

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wpływ nanometrycznych proszków ceramicznych na proces termicznej konwersji paku węglowego do węgla

Mikociak D., Socha A., Błażewicz S., Łabojko G.

Karbo

2013

Nr 3

209--216

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu nanometrycznych proszków ceramicznych na proces pirolizy paku węglowego i jego dalszej obróbki termicznej do 2000°C. Do modyfikacji paku wykorzystano montmorylonit (MTT) i krzemionkę w ilości do 10 % wagowych. Badania wykazały, że wprowadzenie nanoproszku ceramicznego w ilości do 5 % wagowych nie zmienia istotnie mechanizmu rozkładu termicznego paku w niskich temperaturach. Wpływ nanocząstek zaznacza się wyraźnie w wyższych temperaturach obróbki. Przy małej koncentracji nanododatku obserwuje się obniżenie rozmiarów krystalitów w pozostałości węglowej po karbonizacji do 1000°C. Jednocześnie odległości międzygrafenowe d002 ulegają zmniejszeniu, w porównaniu do próbek węglowych nie zawierających dodatku ceramicznego, co wskazuje na porządkowanie struktury węgla w trakcie obróbki termicznej po karbonizacji paku. W próbkach węglowych zawierających nanokrzemionkę powyżej 1000°C zachodzi proces karboredukcji, który prowadzi do utworzenia węglika krzemu. W próbach ogrzewanych do 2000°C, oprócz węglika krzemu występuje także krystobalit. W temperaturze 2000°C w obecności 0,5 % zawartości MTT tworzą się dwie formy węgla różniące się parametrami strukturalnymi. Przy wyższych koncentracjach nanododatków ceramicznych (powyżej 5%) proces porządkowania struktury węglowej jest hamowany.

The work presents the results of the investigations on the influence of nano-metric ceramic powders on the pyrolysis of coal tar pitch and its subsequent heat treatment up to 2000°C., Montmorillonite (MTT), and silica in an amount up to 10 % by weight, were used to modify the pitch. The studies have shown that the introduction of the ceramic nano-powder up to 5 % does not substantially change the mechanism of thermal decomposition of pitch at low temperatures. The impact of nano-particles is observed at higher processing temperatures. At low concentrations of nano-additives the decrease in the crystallite size of carbon residue after carbonization to 1000°C was observed. At the same time the inter-planar distance d002 between graphene layers is reduced, as compared to the samples without ceramic nano-additives, which indicates that the ordering of the structure of carbon residue in the presence of ceramic nano-particles takes place. In the case of nano-silica during heat treatment of coal tar pitch above 1000°C carboreduction process occurs, which leads to the formation of silicon carbide within carbon matrix. However, after the treatment up to 2000°C cristobalite in the carbon residue was found. Heat treatment of coal tar pitch to 2000°C in the presence of 0,5% of the MTT leads to the formation of two structurally different carbon components. At higher concentrations of ceramic nano-additives (above 5 %) carbon structure ordering process is inhibited.

Modyfikowany montmorylonit (MMT) jako nanowypełniacz w nanokompozytach polimerowo-ceramicznych

Stodolak E., Zych Ł., Łącz A., Kluczewski W.

Kompozyty

2009

R. 9, nr 2

122-127

Nanocząstki modyfikatora MMT, pochodzące z naturalnego złoża (Jelesovy Potok), poddano jednoetapowej obróbce chemicznej (interkalacja etylenodiaminą, MMT-amina) lub obróbce dwuetapowej, tj. chemicznej, a następnie termicznej (karbonizacja nanonapełniacza, MMT-amina→ MMT-karbo). Celem tych zabiegów było osiągnięcie lepszej kompatybilności pomiędzy nanonapełniaczem a osnową polimerową, PAN. Wpływ modyfikacji na postać nanonapełniacza określono poprzez badania struktury (XRD) i mikrostruktury (SEM) montmorylonitu i jego pochodnych (interkalowanego MMT-amina i eksfoliowanego MMT-karbo). Wpływ zastosowanych modyfikacji na wielkość cząstek MMT zbadano przy użyciu metody DLS. Stwierdzono, że postać nanonapełniacza (wcześniejsza obróbka MMT) wpływa na poprawę dyspersji fazy nanometrycznej w osnowie polimerowej PAN. Nanokompozyty polimerowe z poliakrylonitrylu (PAN), w których jako nanonapełniacz zastosowano glinokrzemian warstwowy - montmorylonit (MMT) otrzymano metodą odlewania. Największą trwałością termiczną charakteryzował się nanokompozyt, gdzie jako nanonapełniacz zastosowano interkalowany aminą MMT (TG/DSC). Badania mechaniczne wykazały większą kompatybilność nanonapełniacza eksfoliowanego (MMT-karbo) do matrycy polimerowej, powodującą wzrost wytrzymałości tego nanokompozytu (testy rozciągania).

Aim of this work was fabrication of a polymer-matrix nanocomposite based on polyacrylonitrile (PAN) and a layered silicate (phyllosilicate) - montmorillonite (MMT) as nanofiller. Nanoparticles of the filler, which originated from a natural deposit, were subjected to a chemical treatment (ethylenediamine, MMT-amine), or thermal treatment (nanofiller carbonisation, MMT-amine→ MMT-carbo) which objective was to reach better compatibility between the matrix and the nanofiller. In order to improve compatibility of MMT-type particles with a polymer matrix they are subjected to chemical treatments which consist in an introduction of cations of alkylamonium or alkylophosphonate salts between stocks of aluminasilicate piles. The introduction of organic matter between the stocks of piles is called intercalation. The additional objective of this treatment, apart form inducing organophilic character of the particles (i.e. formation of organoclays), is increase of an interpile spacing. Better results of nanocomposite strengthening with MMT-type particles are achieved when an organoclay undergoes exfoliaion i.e. when it completely loses layered structure, and the nanofiller plates are separated with the polymer chains. Usually both above mentioned phenomena occur simultaneously i.e. part of the piles is intercalated, while the rest is completely delaminated (exfoliated). In such case a flocculated nanocomposite is produced. Montmorylonite fraction was separated by sedimentation from bentonite from Jelesovy Potok deposit (Slovakia). Particle size distribution was determined by DLS method using NanoSizer Nano-ZS apparatus. The second type of the nanofiller was montmorylonite intercalated with secondary amine. The main purpose of this treatment was hydrophobisation of MMT piles, which was expected to improve a compatibility of the nanofiller with the polymer matrix. The intercalation process was carried out by mixing MMT with the secondary amine (proportion MMT:amine; 1:2). The third type of the nanofiller, was produced by thermal treatment of MMT-amine at 1000°C for 15 min in oxidising atmosphere. Influence of the treatment method on the nanofiller characteristics was determined by structure (XRD), and microstructure (SEM) analysis of MMT and its derivatives. MMT-PAN nanocomposites were produced by casting method. It was observed, that a form of the nanofiller influenced efficiency of dispersion of the nanometric phase within the polymer matrix, as well as the thermal stability of the nano-composite (TG/DSC). Mechanical tests (stretching) revealed better compatibility of an exfoliated nanofiller (MMT-carbo) with the polymer matrix, which resulted in increase of the nanocomposite strength.