Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristic of MAO coatings formed on CuAl2 in-situ reinforced Aluminum Matrix Composites

Mafouz D. I., Paksoy A. H., Muhaffel F., Tazegul T., Cimenoglu H.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 79, nr 2

60--63

EN

Purpose: The aim of this study was to examine the structural and mechanical properties of coatings formed on CuAl2 in-situ reinforced aluminium matrix composites (AMCs) by micro arc oxidation (MAO) process. AMC, which were fabricated by powder metallurgy method upon addition of copper powder into aluminium powder at different percentages (0%, 15 wt.% and 30 wt.%), were exposed to MAO after sintering at 550°C for 6 h. During sintering process CuAl2 type intermetallic was precipitated in the microstructure of copper containing compacts. MAO caused covering of the surfaces of AMCs with an oxide layer mostly consisting of mullite and alumina. Mechanical performance of the coatings were determined by hardness measurements and wear tests. In summary, the oxide layers formed on the AMCs exhibit a reduction in hardness and tribological performance with increasing copper content of the AMC.

2

Synthesis and Characterization of New Refractory Coatings Based on Talc, Cordierite, Zircon and Mullite Fillers for Lost Foam Casting Process

Prstić A., Aćimović-Pavlović Z., Terzić A., Pavlović L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

89--95

EN

Refractory coatings based on different refractory fillers (talc, cordierite, zircon and mullite) for application in Lost Foam casting process were investigated. Design and optimization of the coatings composition with controlled, rheological properties included, and consequently synthesis were achieved by application of different coating components, namely different suspension agents and fillers and by alteration of the coating production procedure. Morphologic and microstructural analysis of fillers was carried out by means of scanning electronic microscope. X-ray diffraction analysis by means of X-ray diffractometer was applied in determination and monitoring the phase composition changes of the refractory fillers. An analysis of the particle size and shape was carried out by means of the PC software application package OZARIA 2.5. To assess the effects of application of individual refractory coatings, a detailed investigation of structural and mechanical properties of the moldings obtained was performed. Highlight was placed on revealing and analyzing surface and volume defects present on moldings. Radiographic molding tests were carried out by means of the X-ray device SAIFORT type-S200. Attained results are essential for the synthesis of refractory coatings based on high-temperature fillers and their applications in Lost Foam casting process for manufacturing of moldings with in-advance-set properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań materiałów wysokotemperaturowych - powłok ogniotrwałych na bazie talku, kordierytu. cyrkonii i mulitu, które są stosowane w procesie odlewania metodą piany traconej. Projektowanie i optymalizację składu powłoki o kontrolowanych właściwościach teologicznych, a następnie syntezę osiągnięto poprzez zastosowanie różnych skład- ników powłok, tj. różnych stabilizatorów zawiesiny i wypełniaczy oraz poprzez zmiany w procesie produkcji powłok. Analizę morfologiczną i mikrostruktura!ną wypełniaczy przeprowadzono za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego. Analizę dyfrakcji promieni rentgenowskich zastosowano do określania i monitorowania zmian składu fazowego wypełniaczy ognio- trwałych. Analizę wielkości i kształtu cząstek przeprowadzono za pomocą pakietu oprogramowania użytkowego PC OZARIA 2.5. Żeby ocenić skutki stosowania poszczególnych powłok ogniotrwałych, przeprowadzono szczegółowe badania właściwości strukturalnych i mechanicznych otrzymanych form. Nacisk został położony na ujawnienie i analizę defektów powierzchni i objętości obecnych w formach. Radiograficzne testy formowania przeprowadzono za pomocą urządzenia SAJFORT typu S200. Uzyskane wyniki są niezbędne do syntezy powłok ogniotrwałych w oparciu o wysokotemperaturowe wypełniacze i ich zastosowań w procesie odlewania metodą piany traconej do produkcji form o z góry ustalonych właściwościach.

3

Thermal synthesis of black coal fly ash and gibbsite

Kusnierova M., Prascakova M., Matysek D., Cablik V., Fecko P., Jarosiński A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 1

101--107

PL

Mulit jest minerałem glinokrzemianowym o wyjątkowych właściwościach i odgrywa istotną rolę w wytwarzaniu ogniotrwałych wyrobów. W przyrodzie występuje bardzo rzadko i z tych też względów jest otrzymywany na drodze syntezy z naturalnych pierwotnych surowców (silmanit, andaluzyt, cyjanit) , ale jego głównym źródłem jest kaolinit. Proces mulityzacji jest związany z przemianą minerałów glinu w mulit. Efektywność przemiany związków glinu w mulit jest zawsze mniejsza w stosunku do teoretycznej zawartości Al2O3 w tworzywie. Proces przemiany zależy od obecności mineralizatorów, temperatury, czasu wypału itp. Celem tej pracy była ocena możliwości wykorzystania odpadów energetycznych zawierających takie składniki jak Al i Si. Do skorygowania składu stosowano glin w postaci gibbsytu. Przebadano wpływ różnych stosunków popiołu lotnego i gibbsytu jak i wpływ temperatury przemiany na skład mineralny (fazowy) przygotowanych kompozytów typu mulitu.

EN

Mullite is an aluminosilicate mineral with exceptional properties, and plays an important role in refractory ware production. Its occurrence in nature is very rare; it is therefore synthesized from various natural, primary raw minerals (sillimanite, andaluzite, cyanite, etc.), but the main source is kaolinite. The process of mullite formation is connected with the transformation of alumina minerals into 3 Al2O3SiO2. The effectiveness of transformation of aluminum compounds into mullite is not adequate to the theoretical content of Al2O3 in the material. The transformation process depends on the presence of mineralizers, temperature, time of firing, etc. The aim of this work was the assessment of potential uses of energetic waste including such components as Si and Al. To correct the material composition, an Al additive in the form of gibbsite was used. This study also investigated the influence of different mixture ratios of fly ash and gibbsite, and the influence of transformation temperature on the phase composition of the prepared mullite type composite.

4

Materiały korundowe wypalane wiązane krzemionka koloidalną

Klewski M., Sułkowski M., Wojtaszek E.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 3

642-646

PL

Przeprowadzono badania laboratoryjne i półtechniczne w zakresie korundowych tworzyw ogniotrwałych z wiązaniem koloidalnej krzemionki. Do mieszanek korundu wprowadzano różne ilości krzemionki koloidalnej o różnej zawartość SiO2. Stwierdzono, że domieszka znacznie podwyższa wytrzymałość mechaniczną materiału po wysuszeniu. Uzyskano również znaczny wzrost wytrzymałości po wypaleniu oraz poprawę własności termomechanicznych i odporności na szok termiczny. Lepsza jakość materiałów korundowych wynikała ze zwiększonej zawartości mulitu w osnowie, która zbliżona była do zawartości maksymalnie możliwej. Omówiono perspektywy przemysłowego zastosowania opracowanych materiałów korundowych.

EN

Tests of corundum refractory materials with the colloidal silica bond were conducted on a lab scale and on a semi-technical scale. The colloidal silica with diverse content of SiO2 and in various quantities was introduced into the corundum mixtures. It was stated that the addition significantly increased the mechanical strength of material after drying. Also the increases of mechanical strength after firing as well as the improvement of thermo-mechanical properties and thermal shock resistance were achieved. The improvement of corundum materials quality was the result of the increased mullite content in the matrix close to the content potentially available. Prospects of the industrial application of the developed corundum materials were discussed.

5

Nowoczesne, glinokrzemianowe materiały ogniotrwałe

Sindut R., Kubala M., Cholewa-Kowalska K.

Świat Szkła

|

2009

|

nr 6 [131]

38-40

6

Wpływ minerałów domieszkowych na wybrane własności andaluzytu

Wala T., Podwórny J., Suwak R., Stec K.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 4

288-294

PL

Badano handlowe andaluzyty pochodzące z oddzielnych złóż. Określono związek pomiędzy rodzajem inkluzji minerałów domieszkowych (MD), występujących w surowcu andaluzytowym, a wybranymi własnościami fizyko-chemicznymi, związanymi z wymaganiami jakościowymi surowca, i jego podatnością na mulityzację. Do identyfikacji MD zastosowano mikroskopową analizę mikrostruktury (OM i SEM/EDS), rentgenowską analizę jakościową i ilościową składu mineralnego (XRD), a także analizę termiczną (DTA, TG, DTG). Wykazano, że poza andaluzytem, kwarcem, muskowitem wystąpiły różnice składu mineralnego, które dotyczyły rodzaju i udziału minerałów z grupy mik (biotyt, paragonit, miki bogate w wapń), minerałów ilastych (kaolinit, illit), chlorytów (klinochlor) i minerałów rudnych (ilmenit, rutyl, smithsonit). Stwierdzono, że rozszerzalność termiczna w 1000°C w dużym stopniu zależała od sposobu przygotowania próbki do badania oraz od szybkości grzania. Różnice składu mineralnego badanych surowców w istotny sposób wpływały na zmiany rozszerzalności termicznej i udział powstającego mulitu.

EN

Commercially available concentrates of andalusite taken from two separate deposits were investigated. The aim of investigations was to determine the relationship between type of mineral inclusions found in the andalusite raw material and physicochemical properties, related to raw material quality requirements, as well as the mullitization ability. To identify the mineral inclusions, the microscopic microstructural analysis (OM and SEM/EDS), X-ray qualitative and quantitative phase analysis (XRD), and thermal analysis (DTA, TG, DTG) were used. Apart from the presence of andalusite, quartz and muscovite, the investigations revealed differences in the mineral composition concerning a mica group (biotite, paragonite and micas rich in Ca) clayey minerals (kaolinite, illite), chlorites (clinochlore) and ore minerals (ilmenite, rutile, and smithsonite). Thermal expansion at 1000°C turn out to be largely dependent on the sample preparation manner and the heating rate. It was shown that the differences in mineral composition of the investigated raw materials markedly influenced thermal expansion and the amount of mullite being formed during heating.

7

The morphology of the AI2O3 - SiO2 layer plasma sprayed onto a metallic substrate after heat treatment

Pawłowski A., Czeppe T., Baliga W., Górski L., Faryna M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

985-992

EN

The oxide layer composed of AI2O3 and 30 wt.% Si02 plasma sprayed on a steel substrate covered earlier with NiCrFeAl transition layer, annealed at 1150°C for 50 hrs, has been investigated in the paper. The materiał was studied using scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy techniąues along with electron diffraction (SAED) and analysis of com-position in microareas using EDX and X-ray methods. Mulite of 25 wt.% SiO2 and Al2O3- αcorundum was observed in the oxide layer down to the depth of 200 urn as well as near it up to 10 µm. As a result of annealing, smali grains were observed to form in bands of the ceramic layer. Fine crystalline phases appeared in the vicinity of the substrate substituting the amorphous phase, which remained unaffected by the annealing in deeper layers of the cover. Some diffusional efFects were observed in the direction from the ceramic layer towards the metallic interlayer.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury warstwy tlenkowej o składzie AI2O3+3O %cięż. Si02 natryskiwanej plazmowo na podłoże ze stali stopowej z warstwą przejściową NiCrFeAl. Zastosowano wyżarzanie złącza w temperaturze 1150°C przez 50 godzin. Do badań użyto techniki skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej wraz z dyfrakcją elektronową i analizą składu w mikroobszarach techniką EDX i dyfrakcji rentgenowskiej. Stwierdzono, iż w odległości 10 µm od podłoża jak i na całej grubości do 200 µm warstwy występuje mulit (25 %cięż. SiO2) oraz korund Al203-µ. Efektem wyżarzania jest powstawanie małych ziaren, w pobliżu podłoża występują fazy drobnokrystaliczne jako skutek krystalizacji uprzedniej fazy amorficznej. Zauważono efekty dyfuzji z warstwy ceramicznej do metalicznej między warstwy.

8

Porowata ceramika do wytwarzania kompozytowych materiałów metalowo-ceramicznych metodą infiltracji ciśnieniowej ciekłymi stopami aluminium.

Oziębło A., Jaegermann Z., Traczyk S., Dziubak C.

Szkło i Ceramika

|

2006

|

R. 57, nr 6

2-7

PL

Artykuł dotyczy wytwarzania kompozytów metal-ceramika metodą infiltracji ciśnieniowej porowatej ceramiki ciekłym metalem. Część wstępna przybliża ideę produkcji kompozytów metal-ceramika oraz prezentuje podstawowe rodzaje struktur kompozytowych, poświęcając szczególną uwagę opisowi kompozytów o strukturze infiltrowanej. Główna część artykułu poświęcona jest opisowi metod formowania porowatych struktur ceramicznych oraz właściwości ceramiki korundowej i mulitowej. W końcowej części tekstu zaprezentowano wyniki prac wstępnych mających na celu wytworzenie porowatych preform wysokoglinowych dla potrzeb infiltracji ciśnieniowej ciekłymi stopami aluminium. Prowadzone są one w Instytucie Szkła i Ceramiki w ramach projektu badawczego zamawianego pt.: "Nowoczesne tworzywa i procesy technologiczne w odlewnictwie".

EN

The paper concerns production of metal-ceramics composites by pressure infiltration of liquid metals. Its first part deals with the idea of composite materials production presenting main types of composite structures - with special reference to perlocation structure of composite obtained by infiltration. The main part of the text presents methods of formation porous ceramic materials as well as properties of alumina and mullite ceramics. Results of initial experiments aiming at manufacturing of porous alumina performs for pressure infiltration of liquid aluminium alloys are discussed in the final part of the paper.

9

Thermal properties of expanded perlite fillers modified with alumino-silicate gel

Pichór W.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 1

35-40

EN

Expanded perlite is commonly used in cryogenic and high temperature applications. This lightweight filler has excellent thermal conductivity but its use as the insulation in high temperature applications is limited to about 900°C. In this paper, the investigation's results of the thermal properties of expanded perlite modified by spraying with alumino-silicate gel are presented. The sol-gel method allows to prepare very homogenous and reactive gel that enables synthesizing mullite phase at relatively low temperatures. The gel is also easy to be sprayed or used as coating of different materials e.g. lightweight fillers like expanded perlite. Such fillers modified with alumino-silicate gel after firing above temperature of forming mullite have better high temperature stability and durability. The DTA analysis shows that in case of alumino-silicate gel and gel modified perlite at 980°C the mullite phase is formed (Fig. 1). The powder X-ray patterns indicates that in case of gel and modified perlite the crystalline mullite phase is formed only above 1100°C (Figs 2 and 3). The physical thermal properties were also obtained. The thermal conductivity of samples were realized by steady-state method (20 and 50°C) and by hot wire method up to 1000°C. Obtained results show that modified perlite have still good thermal conductivity (Fig. 5). Figures 8 and 9 show saved porous structure of perlite grains reinforced with mullite crystals. Consequently, the thermal resistance and durability in high temperatures of such composites are significantly improved, up to 1300°C.

PL

Perlit ekspandowany jest popularnym materiałem używanym do termoizolacji w niskich i wysokich temperaturach. Charakteryzuje się bardzo niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła, jednak jego wykorzystanie w aplikacjach wysokotemperaturowych jest ograniczone do około 900°C. Opisano wyniki badań właściwości cieplnych perlitu ekspandowanego modyfikowanego żelem glinokrzemianowym. Zastosowanie metody zol-żel pozwala otrzymać jednorodny i wysoko reaktywny żel, z którego możliwe jest syntezowanie mulitu w stosunkowo niskiej temperaturze. Żel jest dodatkowo łatwy do natryskiwania lub powlekania nim innych materiałów, w tym lekkich wypełniaczy, jakim jest np. perlit ekspandowany. Perlit modyfikowany żelem glinokrzemianowym po wypale w temperaturze wystarczającej do powstania mulitu cechuje się znacznie podwyższoną odpornością i stabilnością termiczną w wysokich temperaturach. Wyniki analizy DTA wskazują, że w temperaturze około 980°C z otrzymanego żelu glinokrzemianowego powstaje mulit (rys. 1). Analiza rentgenograficzna potwierdza występowanie fazy mullitowej, jednak duże ilości krystalicznego mulitu powstają dopiero w temperaturze przekraczającej 1100 stopni C (rys. rys. 2 i 3). W pracy również określono cechy fizyczne modyfikowanego perlitu. Badanie współczynnika przewodzenia ciepła przeprowadzono metodą ustalonego strumienia ciepła (w temperaturach niskich) oraz metodą gorącego drutu w temperaturach wysokich, do 1100°C. Perlit wzmocniony fazą mulitową (po wypaleniu) posiada niewiele gorsze właściwości izolacyjne od perlitu niemodyfikowanego (rys. 5). Obserwacje mikroskopowe potwierdzają zachowanie porowatej struktury kompozytu, wzmacnianej przez kryształy mulitu (rys. rys. 8 i 9). W konsekwencji uzyskano kompozyt o dobrej odporności termicznej i o bardzo dobrych właściwościach izolacyjnych, który może pracować w znacznie wyższych temperaturach niż perlit niemodyfikowany.