Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opracowanie i wstępne badania ceramicznych membran filtracyjnych

Pittruff Peter, Młocek Witold, Jurków Dominik

Szkło i Ceramika

|

2023

|

R. 74, nr 4

41--50

PL

Celem pracy jest opracowanie składu i technik osadzania membran filtracyjnych na porowatych podłożach ceramicznych. W trakcie badań przeanalizowano morfologię oraz właściwości mechanicznych i chemicznych prezentowanych membran. Zakres badań obejmował sprawdzenie kompatybilności zarówno membrany, jak i rdzenia (porowatego podłoża) ceramicznego oraz sprawdzenie odporności tego modułu na warunki pracy. Końcowy moduł filtracyjny składał się z co najmniej jednej warstwy mikrofiltracyjnej o wielkości porów nie większej niż 10 µm.

EN

The goal of this paper is the development of a filtration membrane composition and technology together with the technique of membrane deposition onto ceramic substrates. The definition of membrane composition was produced jointly with analysis of its morphology, mechanical and chemical properties. The application scope of investigation was to verify the compatibility of both membrane and ceramic core, and to validate the resistance of this module against working environment. The final filtration module had to consist of at least one microfiltration film with pore size not greater than 10 µm.

2

Synthesis of ceramic protective SHS-coatings for refractory concretes

Podbolotov K., Volochko A., Antonovic V., Boris R.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

207--213

EN

The presented investigations were performed concerning production of protective SHS-coatings based on the Al–SiO2 system for protection of concrete. Quartz sand and kaolin were used as silicon-containing components. The thermal analysis has shown that in some cases incorporation of additions allows increasing the intensity of SHS process. The X-ray phase analysis indicated that a phase composition of coatings mainly consists of mullite, sillimanite, corundum and residual quartz. The SHS-synthesized ceramic materials, and coatings obtained on their base, were investigated regarding the physicochemical and thermal properties such as density, porosity, adhesion strength, temperature coefficient of linear expansion, fire protection and thermal resistance. It has been found that additions have an influence on the above-mentioned properties, and high adhesion strength is characteristic of coatings that contain additions of titanium dioxide and boric acid. The investigations resulted in the development of coating compositions based on the Al–SiO2 system and various additions for protection of different structural elements.

PL

Prezentowane badania przeprowadzono w odniesieniu do wytwarzania metodą SHS pokryć ochronnych bazujących na układzie Al–SiO2, aby chronić beton. Wykorzystano piasek kwarcowy i kaolin jako składniki zawierające krzem. Analiza termiczna pokazała, że w pewnych przypadkach wprowadzenie dodatków pozwoliło na zwiększenie intensywności procesu SHS. Rentgenowska analiza fazowa ujawniła, że pokrycia złożone są głównie z mullitu, sillimanitu, korundu i kwarcu resztkowego. Zsyntezowane metodą SHS materiały i pokrycia otrzymane na ich bazie badano w odniesieniu do ich właściwości fizykochemicznych i cieplnych takich jak gęstość, porowatość, wytrzymałość adhezyjna, współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, ochrona ogniowa i odporność termiczna. Stwierdzono, że dodatki mają wpływ na wspomniane właściwości, a wysoka wytrzymałość adhezyjna jest charakterystyczna dla pokryć zawierających dodatki tlenku tytanu i kwasu borowego. Przeprowadzone badania doprowadziły do opracowania składów pokryć, opartych na układzie Al–SiO2 i różnych dodatkach, przeznaczonych do ochrony różnych elementów konstrukcyjnych.

3

Badanie możliwości syntezy mullitu za pomocą mikrofal

Taźbierski P., Dziubak C., Tymowicz-Grzyb P.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

98--104

PL

Niewielkie występowanie mullitu w środowisku naturalnym powoduje, że praktyczne znaczenie ma minerał syntetyczny. Wytwarzanie mullitu związane jest z takimi właściwościami surowców jak czystość chemiczna, uziarnienie, postać chemiczna, a także z procesem syntezy w wysokiej temperaturze. Przedstawiono wyniki syntezy mullitu z wykorzystaniem pieca mikrofalowego z surowców (Al2O3, SiO2) o uziarnieniu mikrometrycznym oraz nanometrycznym. Wyniki badań obejmują skład fazowy produktów odpowiednio do właściwości surowców wyjściowych i temperatury syntezy.

EN

Small presence of mullite in nature results in practical importance of a synthetic mineral. Preparation of mullite is related to the properties of raw materials such as: chemical purity, grain size, phase and the synthesis process at a high temperature. The synthesis of mullite with the use of a microwave oven is presented. Al2O3, and SiO2 powders with micrometer and nanometer grain sizes were used for the synthesis. The test results include the phase composition of products in relation to the properties of raw materials and synthesis temperature.

4

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.

5

Mullit syntezowany w fazie stałej w złożu proszkowym

Taźbierski P., Dziubak C., Oziębło A.

Szkło i Ceramika

|

2015

|

R. 66, nr 4

21--23

PL

W pracy przedstawiono wyniki wytwarzania mullitu o składzie wyjściowym (3Al2O3 · 2SiO2) syntezowanego z tlenku glinu o uziarnieniu nanometrycznym oraz amorficznego dwutlenku krzemu. Otrzymane wyniki porównano z efektami syntezy mullitu z surowców o uziarnieniu mikrometrycznym. Spieki mullitu, otrzymane w różnych temperaturach syntezy badano pod względem jakościowego i ilościowego składu fazowego (metoda dyfrakcji rentgenowskiej XRD), jak również zbadano mikrostrukturę z użyciem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). W artykule dokonano interpretacji wyników i określono wpływ uziarnienia substratów na zastosowaną temperaturę syntezy.

EN

The paper presents interpretation of results mullite the base composition (3Al2O3 · 2SiO2) which have been synthesized from nanometer size alumina and amorphous silicon dioxide. The results were compared to the effects of the mullite synthesis from micrometer size raw materials. Obtained at different temperatures of synthesis, sintered bodies have been analyzed under qualitative and quantitative phase composition (XRD) and microstructure (SEM). The paper presents interpretation results and determinates substrate’s grain size of raw materials dependence on the synthesis temperature.

6

Struktura składników popiołów lotnych o różnej granulacji

Wons W., Murzyn P., Kłosek-Wawrzyn E.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

407--412

PL

Popioły lotne powstające w wyniku spalania węgli kamiennych w kotłach pyłowych posiadają specyficzne właściwości, które pozwalają na ich różnorakie zastosowanie. Właściwości te to między innymi kulisty kształt ziaren, duża zawartość szkła glinokrzemianowego oraz skład chemiczny zbliżony do surowców kaolinitowych. W artykule przedstawiono charakterystykę struktury składników popiołów lotnych. W tym celu wykorzystano następujące metody badawcze: rezonans jądrowy 27Al NMR, fourierowską spektroskopię w podczerwieni FTIR oraz analizę składu fazowego XRD/Rietveld. Popioły objęte analizą pochodziły z różnych stref elektrofiltrów, przez co różniły się m.in. uziarnieniem. Badania omawianych popiołów dostarczyły informacje o budowie ich składników oraz wykazały szereg różnic pomiędzy nimi. Wykazano między innymi, że glin w szkle popiołów lotnych występuje jedynie w pozycjach tetraedrycznych, a stopień jego zeszklenia jest tym większy im popiół ma drobniejsze uziarnienie i dodatkowo szkło to charakteryzuje się większą ilością podstawień izomorficznych Si4+↔Al3+ oraz większą ilością wiązań terminalnych Si-O-.

EN

Fly ashes produced by combustion of pulverized hard coal have specific properties that make possible their various applications. These properties include: the spherical grain shape, the high content of aluminosilicate glass, and the chemical composition similar to kaolinite type raw materials. The article presents a detailed description of the structure of components of selected fly ashes. For this purpose, 27Al nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) together with an analysis of the phase composition by XRD/Rietveld were used. The studied ashes of different graining were taken from different zones of electrostatic precipitators. The research provided information about the structure of ash constituents and showed a number of differences between the ashes. It has been proved that the aluminium in the fly ash glassy phase occurred only in the tetrahedral positions and the amount of glass is greater in finer grains. Moreover, the glass is characterized by greater isomorphic substitutions Si4+↔Al3+ and greater amount of terminal Si-O- bonds.

7

Kryteria doboru surowców dla procesu wytwarzania proppantów

Dziubak C., Rybicka-Łada J., Taźbierski P.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

426--429

PL

Podczas wydobywania gazu z łupków stosowany jest zabieg szczelinowania hydraulicznego w celu wytworzenia, utrzymania lub powiększenia szczelin w skałach. Przeprowadza się go przy pomocy płynu szczelinującego, zawierającego materiał podsadzkowy zwany proppantem. Proppant jest to kruszywo naturalne lub sztuczne, które ze względu na funkcję jaką pełni, posiada określone właściwości. Do najważniejszych zalicza się postać regularnych kulek o średnicy 0,3-0,7 mm i relatywnie małej gęstości pozornej oraz wytrzymałość mechaniczną na ściskanie. Ze względu na skalę zapotrzebowania istotną cechą proppantów jest ich niska cena. Warunkiem spełnienia specyficznych wymagań stawianych proppantom jest odpowiedni dobór surowców uwzględniający ich skład chemiczny, cenę oraz niskoenergetyczny i wysokowydajny proces wytwarzania. To uzasadnia wykorzystanie w procesie wytwarzania proppantów także surowców odpadowych. Ze znanych, opublikowanych sposobów wytwarzania proppantów warunki te zapewnia metoda granulowania masy i spiekanie. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości tworzyw ceramicznych, jako bazy proppantów, w zależności od rodzaju surowców zastosowanych do ich wytworzenia. Efektem końcowym badań jest ocena spełnienia zakładanego kryterium jakości proppantów.

EN

During the extraction of shale gas the hydraulic fracturing process is used to produce, maintain or enlarge cracks in rocks with help of fracturing fluids containing filling materials called proppants. The proppant is either natural or artificial aggregate, which due to its function, has specific properties. The most important one include the mechanical resistance to compression and regular spherical shape of particles with a diameter of 0.3-0.7 mm and a relatively low apparent density. A low price is important due to the large demand for proppants. The conditions for the fulfilment of specific requirements of proppants are the right selection of raw materials, which takes into account content their chemical composition and price, and the low-energy and high-performance manufacturing process. This justifies the usage of waste materials in the manufacturing process. From well-known, published methods of proppants producing, a mass granulation and sintering method meets these conditions. The article presents the study of properties of ceramic materials, that are a base for proppants, as a function of the type of raw materials used. A final research result is to assess the fulfilment of the assumed quality criteria of the proppants.

8

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.

9

EPR measurements of ceramic cores used in the aircraft industry

Stefaniuk I., Rogalska I.., Potera P., Wróbel D.

Nukleonika

|

2013

|

Vol. 58, No. 3

391--395

EN

In this work the electron paramagnetic resonance (EPR) spectra of Al2O3 and ZrO2 powders were measured for different size of grains (0.074, 0.044 mm) as well as the mullites (0.07 and 0.12 mm). Also were investigated the ceramic cores. The measurements were performed at room temperature and in the temperature range from 140 up to 380 K. The main purpose of this work was to investigate the possible relationships between the EPR spectra and the size of powder grains as well as the identification of EPR spectra in view of the potential application of EPR technique as a fingerprinting method.

10

Wybrane właściwości użytkowe płytek typu gres porcellanato

Gacki F.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 2

301-309

PL

Zaprezentowano wpływ właściwości wybranych płytek gres porcellanato na ich jakość funkcjonalną. Badania objęły analizę chemiczną, mikroskopową, SEM/EDS, XRD i termiczną, a także pomiary porowatości, gęstości, odporności na plamienie, wytrzymałości na zginanie, odporności na pękanie, twardości, ścieralności i propagacji pęknięć w płytkach gres porcellanato. Badane płytki składały się z amorficznej fazy krzemianowej, mullitu i kwarcu. W polskich płytkach w przeciwieństwie do włoskich zawartość mullitu pierwotnego jest wyższa niż mullitu wtórnego, a badania twardości ujawniły lepszą jakość krajowych produktów w porównaniu z włoskimi. Stan ten wynika z różnic w składzie surowców skaleniowych wykorzystywanych przez polskich i włoskich producentów. Pokazano, że porowatość otwarta znacząco oddziałuje na odporność na plamienie. Badania odporności na pękanie wskazują na znaczny wpływ dużych ziaren kwarcu, w których pęknięcia mają zazwyczaj charakter na wskroś ziarnowy.

EN

The impact of the properties found for the selected gres porcellanato tiles on their functional qualities is presented. The studies included chemical, microscopic, SEM/EDS, X-ray and thermal analyses as well as determinations of porosity, density, stain resistance, bending strength, fracture toughness, hardness, grindability and crack propagation in the gres porcellanato tiles. The tiles studied were composed of the amorphous aluminosilicate phase, mullite and quartz. In the Polish tiles, contrary to the Italian ones, the content of primary mullite is higher than the content of secondary one, and hardness tests have revealed better quality of domestic products in comparison with the Italian ones. Those findings result from differences in the composition of feldspar commodities used by Polish and Italian manufacturers. It has been shown that open porosity significantly affects the stain resistance. The investigations of fracture toughness indicate a substantial role of large quartz grains in which cracks are usually of the transgranular character.

11

Physical and chemical processes during firing of ZrSiO4-Al2O3 powders

Bradecki A., Jonas S.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 1

22-26

EN

Mullite-zirconia materials are of great interest for their application in filters, catalytic carriers, heat exchangers, as well as coatings in combustion engines and classical refractories. They posses high fire and heat shock resistance as well as good mechanical and chemical resistance at high temperatures. The microstructure of the material is formed as a result of complex physical and chemical processes taking place at high temperatures. Their course depends on temperature, purity and grain size of the substrates. In this work, the microstructure evolution was studied in the samples composed of ZrSiO4 and α-Al2O3. The samples were prepared from commercially available powders showing various grain size distributions. The oxide composition was specified according to stoichiometry of the reaction: Al2O3+2ZrSiO4 --›3Al2O3•2SiO2 +ZrO2. The final firing was carried out at temperatures ranging from 1300°C to 1600°C for the time varying from half an hour up to 60 hours. The changes of chemical and phase compositions were examined with the application of XRD (Rietveld technique), FTIR and EDS analytical methods. The microstructure evolution was traced with SEM for the model samples prepared from ZrSiO4 (of grain size below 150 žm) and Al2O3 (of grain size distribution D90 below 10 žm). The obtained results have been used as a basis for the description of dominant mechanisms responsible for formation of the mullite-zirconia material microstructure. It has been found that the decomposition of ZrSiO4 into oxide components takes place at the first stage of firing of the ZrSiO4 and α-Al2O3 powder. Then a two way diffusion of Si4+ and Al3+ ions goes on, followed by nucleation and growth of a crystalline mullite.

PL

Materiały mullitowo-cyrkoniowe znajdują się w kręgu niesłabnącego zainteresowania w związku z ich zastosowaniem w filtrach, nośnikach katalizatorów, wymiennikach ciepła, a także jako powłoki w silnikach spalinowych i jako klasyczne materiały ogniotrwałe. Mają one wysoką ogniotrwałość i odporność na wstrząs cieplny oraz dobrą mechaniczną i chemiczną odporność w wysokich temperaturach. Mikrostruktura materiału kształtuje się jako wynik złożonych zjawisk fizycznych i chemicznych, zachodzących w wysokich temperaturach. Przebieg tych procesów zależy od temperatury, czystości i rozmiaru ziarna substratów. W pracy zbadano ewolucję mikrostruktury próbek ZrSiO4 i α-Al2O3. Próbki przygotowano z proszków handlowych o różnych rozkładach wielkości cząstek. Skład tlenkowy określono zgodnie ze stechiometrią reakcji: Al2O3+2ZrSiO4 --›3Al2O3•2SiO2 +ZrO2. Wypalanie próbek przeprowadzono w temperaturach z przedziału 1300-1600°C przez czas zmieniający się od 30 min do 60. godzin. Zmianę składu fazowego i chemicznego określono stosując metody XRD (metoda Rietvelda), FTIR i EDS. Ewolucję mikrostruktury śledzono za pomocą SEM dla modelowych próbek przygotowanych z proszków ZrSiO4 o rozmiarze ziarna poniżej 150 žm i proszków Al2O3 o rozmiarze ziarna D90 poniżej 10 žm. Otrzymane wyniki wykorzystano jako podstawę opisu dominujących mechanizmów powstawania mikrostruktury materiału mullitowo-cyrkoniowego. Stwierdzono, że w pierwszym etapie wypalania proszku ZrSiO4 i α-Al2O3 ma miejsce rozkład ZrSiO4 na składowe tlenki. Następnie zachodzą dwa sposoby dyfuzji jonów Si4+ i Al3+, po których następuje zarodkowanie i wzrost krystalicznego mullitu.

12

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.

13

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.

14

Modyfikacja składu chemicznego tworzywa mullitowego w celu optymalizacji jego temperatury spiekania.

Łosiewicz A., Osuchowski M.

Szkło i Ceramika

|

2007

|

R. 58, nr 5

35-40

PL

W niniejszym artykule opisano badania nad określeniem wpływu dodatków mineralizujących i modyfikujących na temperaturę spiekania tworzywa mullitowego oraz jego parametry użytkowe. Jako materiał wyjściowy do prac badawczych został wykorzystany mullit zsyntezowany w skali produkcyjnej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że związki magnezu i wapnia: tlenek magnezu, węglan magnezu i węglan wapnia obniżają temperaturę spiekania tworzywa mullitowego. Substancje topnikowe i mineralizujące, takie jak tlenek cynku a także kwas borowy w omawianym przypadku nie mają zastosowania. W wyniku badania pod kątem utylitarnym stwierdzono że do ekstruzji wyrobów posiadających proste kształty lepszym i tańszym spoiwem jest tyloza, nie wyklucza to jednak stosowania culminalu do formowania wyrobów o skomplikowanych kształtach, a ostateczny wybór spoiwa należy do technologa i zależy od kształtu wyrobu oraz zastosowanego ekstrudera.

EN

In this paper are describe investigation concern influence of mineralized additives on sintering and using parameter of mullite. Based material was used mullite. Using mullite was synthesized in manufacture scale. Based on obtained results we can say if magnesium and calcium compounds e.g. magnesium oxide, magnesium carbonate and calcium carbonate loosen sintering temperature of mullite material. Fluxing agent just like zinc oxide and acid boride can not used as substances which loosen sintering temperature of mullite material. Investigation connect with practical utilize of mullite material found that: tyloze is the best and cheapest binding material to extrusion of mullite ware which have no complicate shape. If mullite ware have complicate shape we can use culminale as binding material. Finally selection of binding material depend on mullite ware shape and used extruder. Selection binding material is taken by process engineer.

15

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.

16

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.