Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ struktury na właściwości elektryczne i optyczne cienkich warstw na bazie tlenków Ti i Hf

Obstarczyk Agata, Kaczmarek Danuta, Mazur Michał, Domaradzki Jarosław, Wojcieszak Damian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 9

111--114

PL

Celem niniejszej pracy było wytworzenie nanokrystalicznych oraz amorficznych cienkich warstw na bazie mieszaniny tlenków Ti i Hf metodą rozpylania magnetronowego. W ramach pracy przeprowadzono również szczegółową analizę wpływu struktury wybranych warstw na ich właściwości elektryczne takie jak gęstość prądu upływu oraz względna przenikalność elektryczna, a także właściwości optyczne w tym współczynnik ekstynkcji światła.

EN

The aim of this work was to prepare nanocrystalline and amorphous thin films based on a mixture of Hf and Ti oxides by magnetron sputtering. As a part of work, the detailed analysis of the impact of the thin films structure on their electrical properties such as leakage current density and dielectric constant and optical properties like extinction coefficient was carried out.

2

Nanokrystaliczne druty bimetalowe żelazo-miedź – technologia i właściwości fizyko-mechaniczne

Księżarek S., Kazana W., Marszowski K., Rudnicki K., Płonka A., Woch M., Śmieszek Z., Staszewski M., Kołacz D., Kamińska M., Bilewska K., Smyrak B., Kwaśniewski P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

44--47

PL

Badano proces wytwarzania kompozytowych drutów bimetalowych żelazo-miedź w aspekcie uzyskania wyrobu o podwyższonych właściwościach fizyko-mechanicznych, przeznaczonych do stosowania głównie na przewody elektryczne i kable w kolejnictwie. Koncentrowano się na doborze odpowiednich gatunków półfabrykatów wsadowych, ich właściwym przygotowaniu do wytwarzania wstępnych zestawów bimetalowych, ustaleniu optymalnej technologii w zakresie parametrów procesu przeróbki plastycznej, gwarantujących wytwarzanie gotowych wyrobów, charakteryzujących się nanokrystaliczną strukturą, zapewniającą odpowiednio wysokie właściwości fizyko-mechaniczne i eksploatacyjne. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na opracowanie technologii wytwarzania drutów bimetalowych FeCu30 o średnicy 0,4 mm, które odznaczają się stosunkowo wysokimi parametrami mechanicznymi, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiednio wysokiej plastyczności. Druty charakteryzują się także nanokrystaliczną strukturą. Z uzyskanego na bazie opracowanej technologii materiału, wykonane zostały linki wieszakowe L10-zgodnie z normą PN -74/E-90081. Linki poddane zostały nadzorowanym próbom eksploatacyjnym na kolejowej sieci trakcyjnej PKP PLK S.A., uzyskując po dwuletnim okresie eksploatacji bardzo korzystne wyniki, w pełnym zakresie stawianych im wymagań. Przewody i kable wytwarzane z tego typu drutów bimetalowych, są potencjalnie znacznie bardziej odporne na kradzieże elementów sieci trakcyjnej, w stosunku do drutów wykonywanych dotychczas z czystej miedzi.

EN

The technological process of fabrication of the iron-copper composite wires with the enhanced physical and mechanical properties, intended for application in railway engineering, was investigated. The research conducted was concentrated on the selection of suitable grades of starting materials and semiproducts, their suitable preparation for the production of preliminary bimetallic products, and determination of optimal technological parameters of metalworking processes necessary to obtain required nanocrystalline structure of the final products and, consequently, to ensure their high physical, mechanical and functional properties. The results of these works were used to develop production technology of bimetallic FeCu30 wires, 0,4 mm in diameter, characterized by relatively high mechanical properties at the maintained suitably high plasticity and nanocrystalline structure. This technology has been applied to produce dropper wires L10 in accordance with the PN -74/E-90081 standard, which were subjected to supervised performance tests in the PKP PLK S.A. railway traction network. The tests confirmed that the wires developed under this work were meeting all relevant requirements during two years of operation. The cables made from the new bimetallic FeCu composite wires are potentially much more theft-proof than those fabricated up to now from pure copper.

3

Effect of the structure on biological and photocatalytic activity of transparent titania thin-film coatings

Wojcieszak D., Mazur M., Kaczmarek D., Poniedziałek A., Domanowski P., Szponar B., Czajkowska A., Gamian A.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 4

856--862

EN

In this work, the effect of titanium dioxide (TiO2) thin film microstructure on photocatalytic and biological activity was described. The films were prepared by low-pressure and high-energy magnetron sputtering processes. The structural investigations performed by X-ray diffraction revealed that the films from both the processes were nanocrystalline. It was found that TiO2 prepared by low-pressure process had the anatase structure with crystallites in size of 20 nm, while the film deposited in high-energy process had the rutile form with crystallites in size of 5 nm. The analysis of surface topography with the aid of optical profiler showed that all prepared films were homogenous and their roughness was lower than 1 nm. The wettability studies revealed hydrophilic nature of both films. The values of water contact angle obtained for anatase and rutile films were equal to 40° and 49°, respectively. Both types of the thin films were photocatalitycally active, but rutile exhibited higher decomposition rate as compared to anatase. During the photocatalytic reaction in the presence of TiO2-rutile film after 12 hours of UV-Vis irradiation 30 % of phenol was decomposed, whereas in case of TiO2-anatase it was only 10 %. Moreover, the influence of as-deposited coatings on the growth of selected microbes (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans) was examined. It was found that the structural properties of TiO2 had an effect on biological activity of these films.

4

Thermal Stability of Nanocrystalline Structure In X37CrMoV5-1 Steel

Skołek E., Marciniak S., Świątnicki W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

511--516

EN

The aim of the study was to investigate the thermal stability of the nanostructure produced in X37CrMoV5-1 tool steel by austempering heat treatment consisted of austenitization and isothermal quenching at the range of the bainitic transformation. The nanostructure was composed of bainitic ferrite plates of nanometric thickness separated by thin layers of retained austenite. It was revealed, that the annealing at the temperature higher than temperature of austempering led to formation of cementite precipitations. At the initial stage of annealing cementite precipitations occurred in the interfaces between ferritic bainite and austenite. With increasing temperature of annealing, the volume fraction and size of cementite precipitations also increased. Simultaneously fine spherical Fe7C3 carbides appeared. At the highest annealing temperature the large, spherical Fe7C3 carbides as well as cementite precipitates inside the ferrite grains were observed. Moreover the volume fraction of bainitic ferrite and of freshly formed martensite increased in steel as a result of retained austenite transformation during cooling down to room temperature.

PL

Celem pracy było zbadanie stabilności cieplnej nanostruktury wytworzonej w stali narzędziowej X37CrMoV5-1 za pomocą obróbki cieplnej polegającej na austenityzacji i hartowaniu z przystankiem izotermicznym w zakresie przemiany bainitycznej. Utworzona nanostruktura składała się z płytek ferrytu bainitycznego nanometrycznej grubości rozdzielonych cienkimi warstwami austenitu szczątkowego. Ujawniono, że wyżarzanie stali w temperaturze wyższej niż temperatura przystanku izotermicznego prowadzi do wytworzenia w nanostrukturze wydzielenia cementytu. W początkowym etapie wyżarzania wydzielenia cementytu utworzyły się na granicach ferrytu bainitycznego i austenitu. Ze wzrostem temperatury wyżarzania następował wzrost udziału objętościowego i wielkości wydzieleń cementytu. Jednocześnie pojawiły się drobne wydzielenia węglika Fe7C3. Po wyżarzaniu w jeszcze wyższych temperaturach zaobserwowano duże, kuliste wydzielenia węglika Fe7C3 oraz wydzielenia cementytu w obrębie ziaren ferrytu. udział objętościowy tej fazy w stali. Nastąpił również wzrost udziału objętościowego ferrytu bainitycznego oraz świeżo utworzonego martenzytu w blokach w wyniku przemiany austenitu szczątkowego podczas chłodzenia stali do temperatury pokojowej.

5

Corrosion Resistance of The Bearing Steel 67SiMnCr6-6-4 with Nanobainitic Structure

Skołek E., Dudzińska K., Kamiński J., Świątnicki W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

503--509

EN

The paper describes a comparative study of the corrosion resistance of bearing steel 67SiMnCr6-6-4 after two kinds of nanostructuring treatments and two kinds of conventional quenching and tempering treatments. The nanostructuring treatment consisted of austempering with an isothermal quenching at 240°C and 300°C. The conventional heat treatment consisted on quenching and tempering at 350°C for 1 h and quenching and tempering at 550°C for 1 h. Time and temperature of tempering was chosen so that the hardness of both samples (nanostructured as well as quenched and tempered) was similar. The microstructure of steel after each heat treatment was described with the use of transmission electron microscopy (TEM). It was shown, that the austempering conducted at 240°C produced homogenous nanobainitic structure consisting of carbide-free bainite plates with nanometric thickness separated by the layers of retained austenite. The austempering at 300°C produced a sub-micrometric carbide-free bainite with retained austenite in form of layers and small blocks. The conventional heat treatments led to a tempered martensite microstructure. The corrosion resistance study was carried out in Na2SO4 acidic and neutral environment using potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. The corrosion resistance of nanostructured steel samples were compared to the steel samples with tempered martensite. The obtained results indicate, that the corrosion resistance of bearing steel with nanobainitic structure is similar to steel with tempered martensite in both acidic and neutral environment. This means that the high density of intercrystalline boundaries in nanobinite does not deteriorate the corrosion properties of the bearing steel.

PL

W pracy przedstawiono porównawcze badania odporności korozyjnej łożyskowej stali 67SiMnCr6-6-4 poddanej dwóm typom procesów nanostrukturyzacji oraz dwóm typom konwencjonalnych obróbek hartowania i odpuszczania. Obróbka na-nostrukturyzacji polegała na hartowaniu z przystankiem izotermicznym w temperaturze 240°C oraz 300°C. Konwencjonalna obróbka cieplna obejmowała hartowanie i odpuszczanie w temperaturze 350°C przez 1 h oraz hartowanie i odpuszczanie w temperaturze 550°C przez 1 h. Czas i temperatura odpuszczania dobrane były tak, aby twardość próbek (po nanostrukturyzacji oraz hartowaniu i odpuszczaniu) była zbliżona. Mikrostruktura stali po różnych obróbkach cieplnych określona była przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Wykazano, że hartowanie izotermiczne w temperaturze 240°C pozwoliło na wytworzenie jednorodnej struktury nanobainitycznej, zbudowanej z płytek bezwęglikowego bainitu, porozdzielanych warstwami austenitu szczątkowego. Podczas hartowania izotermicznego w temperaturze 300°C wytworzono bainit bezwęgli-kowy o submikronowej wielkości ziaren z austenitem szczątkowym w postaci warstw oraz niewielkich bloków. W wyniku konwencjonalnych obróbek hartowania i odpuszczania wytworzono martenzyt odpuszczony. Badania odporności korozyjnej przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz metodą potencjo dynamiczną, w kwaśnym oraz obojętnym środowisku Na2SO4. Odporność korozyjną stali po obróbkach nanostrukturyzacji porównano z odpornością korozyjną stali o strukturze martenzytu odpuszczonego. Otrzymane wyniki wskazują że zarówno w środowisku kwaśnym jak i obojętnym odporność korozyjna stali łożyskowej o strukturze nanokrystalicznej jest zbliżona do odporności korozyjnej tej stali o strukturze martenzytu odpuszczonego. Oznacza to, że duża gęstość granic ziaren w strukturze nanobainitu nie pogarsza odporności korozyjnej stali łożyskowej.

6

Właściwości powierzchni aktywnych powłok cienkowarstwowych na bazie TiO₂

Domaradzki J., Wojcieszak D., Mazur M., Kaczmarek D., Poniedziałek A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 10

43-46

PL

W pracy przedstawiono wpływ wygrzewania na właściwości powierzchni aktywnych cienkich warstw na bazie TiO₂ z dodatkiem V, Ta i Nb, które wytworzono metodą rozpylania magnetronowego. Warstwy te były dodatkowo wygrzewane w temperaturze 400°C i 600°C. Analiza składu materiałowego metodą mikroanalizy rentgenowskiej pokazała, że cienkie warstwy zawierały 12,5% at. Ti, 11,8% at. V, 5,2% at. Ta i 1,4% at. Nb. Właściwości strukturalne powłok (Ti, V, Ta, Nb)Ox zbadano metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Stwierdzono, że bezpośrednio po naniesieniu cienka warstwa była amorficzna, a jej dodatkowe wygrzewanie w 400°C spowodowało wykrystalizowanie fazy TiO₂-rutylu, zbudowanej z krystalitów o średnim rozmiarze wynoszącym ok. 25 nm. Z kolei wzrost temperatury wygrzewania do 600°C pozwolił dodatkowo uzyskać formy TiO₂-anatazu i β-V₂O₅, a także zwiększyć rozmiary krystalitów do ok. 29 ÷ 45 nm. Wygrzewanie miało również wpływ na wzrost chropowatości i zwilżalności powierzchni badanych warstw. Oprócz tego, badania właściwości fizykochemicznych powierzchni metodą XPS pokazały, że zarówno w niewygrzewanej, jak i w wygrzewanych warstwach obecne były takie związki jak TiO₂, V₂O₅, Ta₂O₅ oraz Nb₂O₅.

EN

In this work influence of annealing on the surface properties of active (Ti, V, Ta, Nb)Ox thin films prepared by magnetron sputtering has been described. These films were also additionally annealed at 400°C and 600°C Material composition analysis carried out by X-ray microanalysis has revealed that in the oxide film was 12.5% at. of Ti, 11.8% at. of V, 5.2% at. of Ta and 1.4% at of Nb. The structural properties of (Ti, V, Ta, Nb)Ox coatings were examined by X-ray diffraction. It was found that, directly after deposition thin film was amorphous and after additional annealing at 400°C crystallization of TiO₂-rutile form, built from crystallites in average size of about 25 nm, was obtained. The increase of annealing temperature to 600°C allow on formation of other crystal forms like of TiO₂-anatase and β-V₂O₅, and increase of crystallite sizes up to about 29 – 45 nm was observed. Annealing process had also an effect on the growth of surface roughness and wettability of examined films. In addition, the study of physicochemical properties of the surface by XPS showed that in all (as-deposited and annealed) films such compounds as TiO₂, V₂O₅, Ta₂O₅ and Nb₂O₅ were present.

7

Microstructure and Mechanical Properties of AA5483 after Combination of ECAP and Hydrostatic Extrusion SPD Processes

Kulczyk M., Skiba J, Pachla W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

163--166

EN

Al-Mg alloys of the 5xxx series are strain hardenable and have moderately high strength, excellent corrosion resistance even in salt water, and very high toughness even at cryogenic temperatures to near absolute zero, which makes them attractive for a variety of applications, e.g. in systems exploited at temperatures as low as -270°C, and marine applications. The present study is concerned with the effect of a combination of 2 processes, which generate serve plastic deformation (SPD), equal channel angular pressing (ECAP) and hydrostatic extrusion (HE), on the microstructure and mechanical properties of an alloy that contain Al and Mg. The alloy was subjected to multi-pass ECAP followed by cumulative HE with a total true strain of 5.9. The microstructure of SPD samples was evaluated by transmission and scanning electron microscopy. The mechanical properties were determined by tensile tests and microhardness measurements. The combination of the two processes gave a uniform nanostructure with an average grain size of 70nm. The grain refinement taking place during the SPD processing resulted in the increase of the mechanical strength by 165% (YS) with respect to that of the material in the as- received state. The experiments have shown that the combination of HE and ECAP permits producing homogeneous nanocrystalline materials of large volumes.

PL

Stopy aluminium serii 5XXX (Al-Mg) umacniane odkształceńiowo charakteryzują się relatywnie wysoką wytrzymałością, bardzo dobrą odpornością korozyjną szczególnie w wodzie morskiej i bardzo wysoką odpornością udarnościową nawet w temperaturach kriogenicznych. Własności te sprawiają, że te stopy są atrakcyjne dla wielu zastosowań gdzie wymagana jest praca w niskich temperaturach, nawet do -270°C oraz praca w środowisku morskim. W przeprowadzonych badaniach określono wpływ kombinacji dwóch procesów generujących duże odkształcenia plastyczne, przeciskania przez kanał kątowy (ECAP) oraz wyciskania hydrostatycznego (HE), na mikrostrukturę i własności mechaniczne stopu 5483. Zastosowano kombinację procesu kumulacyjnego wyciskania hydrostatycznego poprzedzonego procesem ECAP z łącznym odkształceniem rzeczywistym 5.9. Badania mikrostrukturalne zostały przeprowadzone z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Własności mechaniczne określono w statycznej próbie rozciągania oraz pomiarach mikrotwardości. Kombinacja obu procesów pozwoliła uzyskać materiał o jednorodnej nanostrukturze o średniej wielkości ziarna 70nm. Rozdrobnienie struktury spowodowało wzrost własności mechanicznych (granicy plastyczności) o około 165% w porównaniu do materiału przed odkształceniem plastycznym. Przeprowadzone eksperymenty wykazały że kombinacja procesów HE oraz ECAP pozwala na wytwarzanie jednorodnych nanomateriałów w dużych objętościach.

8

Wpływ nanokrystalicznej struktury na właściwości cienkich warstw TiO₂

Mazur M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 7

15-20

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu nanokrystalicznej struktury na właściwości cienkich warstw dwutlenku tytanu. Cienkie warstwy wytworzono za pomocą procesu rozpylania magnetronowego w czystej tlenowej plazmie. Wytworzone powłoki mają różną strukturę krystaliczną: anatazu, układu dwufazowego anatazu i rutylu oraz rutylu. W ramach pracy wykonano pomiary właściwości strukturalnych, optycznych, topografii powierzchni, zwilżalności oraz właściwości elektrycznych i antystatycznych cienkich warstw. Wyniki pokazały, że wszystkie cienkie warstwy mają nanokrystaliczną strukturę o wielkości krystalitów od około 4,7 nm do około 24,6 nm. Struktura krystaliczna cienkich warstw TiO₂ ma wpływ na ich właściwości optyczne oraz antystatyczne, natomiast nie zauważono większego jej wpływu na chropowatość, zwilżalność czy rezystancję powierzchniową.

EN

In this paper the results of the influence of nanocrystalline structure on titanium dioxide thin films have been shown. Thin films were deposited using magnetron sputtering process in pure oxygen plasma. Manufactured coatings have different crystal structures: anatase, diphase system of anatase-rutile and rutile. In the paper investigations of structural, optical, surface topography, wettability, electrical and antistatic properties of thin films have been performed. Results have shown, that all thin films have nanocrystalline structure with the crystallites sizes of ca. 4.7 nm to 24.6 nm. Crystal structure of TiO₂ thin films influence on optical and antistatic properties, while there was no significant influence on surface roughness, wettability or surface resistance.

9

Metal Fe-Based Amorphous and Amorphous : Nanocrystalline Materials for Armours Construction

Żak A., Burian W.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2012

|

Vol. 3, Nr 4 (10)

23-38

EN

In the present paper, the physical and technical principles of process for production of bulk amorphous alloys are shown. Technical assumptions for construction of experimental unit for melting and casting of new alloys are described. On the basis of the constructional assumptions the laboratory unit for melting and casting of amorphous alloys was made at Product Technology and Application Group in Institute for Ferrous Metallurgy. Fe-based bulk metallic glasses are modern materials of strength properties substantially higher than could be obtained in currently produced steels. Owing to unique combination of high strength, hardness, elasticity, wear and corrosion resistance as well as specific magnetic properties they demonstrate a great potential for application. The paper contains the results of the investigations aimed at development of technology of making parts from Fe-based bulk amorphous alloys which would be deployed in layered passive armours.

10

Mechanical properties of titanium processed by hydrostatic extrusion

Topolski K., Garbacz H., Wieciński P., Pachla W., Kurzydłowski K. J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

863-867

EN

The mechanical properties of titanium Grade 2 subjected to the hydrostatic extrusion technique (HE) were investigated. The hydrostatic extrusion technique is a method which refines the titanium grains to a nano-metric size. Compared with coarse grained titanium (CG-Ti), nanocrystalline titanium (NC-Ti) is characterized by a much higher yield stress, tensile strength and microhardness. The yield stress of NC-Ti determined in tensile tests is higher than that measured in compression test. The Young modulus of NC-Ti is slightly lower than that of CG-Ti.

PL

Przedmiot badań stanowiły właściwości mechaniczne tytanu Grade 2 poddanego wyciskaniu hydrostatycznemu. Technika wyciskania hydrostatycznego jest metodą, która umożliwia rozdrobnienie ziarna tytanu do wielkości nano-metrycznej. W porównaniu z tytanem gruboziarnistym (CG-Ti), tytan nanokrystaliczny (NC-Ti) charakteryzuje się o wiele wyższą granicą plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie oraz mikrotwardością. Granica plastyczności NC-Ti wyznaczona podczas testów rozciągania jest wyższa niż granica plastyczności wyznaczona w testach ściskania. Natomiast moduł Young'a nanokrystalicznego tytanu jest nieznacznie mniejszy niż moduł tytanu gruboziarnistego.

11

Producing bulk nanocrystalline materials by combined hydrostatic extrusion and equal-channel angular pressing

Kulczyk M., Pachla W., Mazur A., Suś-Ryszkowska M., Krasilnikov N., Kurzydłowski K. J.

Materials Science Poland

|

2007

|

Vol. 25, No. 4

991--999

EN

Nickel and copper were subject to severe plastic deformation at room temperature, using hydrostatic extrusion (HE) and equal-channel angular pressing (ECAP). The maximum deformation was 13.5 in nickel and 22.3 in copper. These deformations were obtained by each of the techniques separately and by their combination. It has been found that the combined HE and ECAP deformation greatly increases the homogeneity of the microstructure and improves considerably its mechanical properties comparing with a single technique. After the combined treatment, the grain size of both copper and nickel was of the order of 100 nm. The experiments have shown that the combination of HE and ECAP techniques permits producing homogeneous nanocrystalline materials of large volumes.

12

Kształtowanie struktury nanokrystalicznej w stopie AlMg2 metodą skręcania pod ciśnieniem

Pośpiech J., Gazdowicz J., Marczak Z., Cesarz S.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2006

|

T. 58, nr 2

62-63

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu różnych parametrów odkształcenia na rozdrobnienie ziarna w próbie skręcania pod hydrostatycznym ciśnieniem próbek pierścieniowych wykonanych ze stopu AlMg2. W pracy zbadano strukturę odkształconych próbek oraz wyznaczono wielkość ziarna i twardość materialu. W ramach pracy wyznaczono własności mechaniczne nanostopu AlMg2.

EN

The purpose of this paper was to determine the effect of various torsion parameters on grain size reduction during a test of twisting ring samples from AlMg2 alloy under hydrostatic pressure. In this paper, the structure of deformed samples was irwestigated and grain size and material hardness were determined. As a part of the paper, mechanical properties of AlMg2 nanoalloy were determined.

13

Magnetycznie miękkie materiały kompozytowe polimer-cząstki proszku stopu Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5

Konieczny J., Dobrzański L. A., Wysłocki J. J., Przybył A.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 2

81-84

PL

Przedstawiono wyniki badań własności magnetycznych nanokrystalicznego materiału kompozytowego typu SILAMEŽ. Materiał kompozytowy uzyskano z zestalenia nanokrystalicznego proszku otrzymanego w procesie wysokoenergetycznego mielenia wstępnie skrystalizowanej taśmy amorficznej Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 (rys. 1) z polimerem silikonowym. Proszek metaliczny zmieszano z silikonowym polimerem w różnym stosunku objętościowym, a następnie zbadano wpływ udziału objętościowego proszku Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 na własności magnetyczne kompozytu. Przy większej zawartości metalicznego proszku cząstki Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 rozmieszczone są równomiernie w całej osnowie polimerowej. Lokalnie skupiska cząstek proszku (rys. 2) pojawiają się w kompozycie wraz ze zmniejszeniem objętości proszku. Własności magnetyczne nanokrystalicznego materiału kompozytowego, a przede wszystkim indukcja nasycenia Bs i koercja HC uzależnione są od udziału proszku metalicznego Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 w kompozycie i podwyższają się ze wzrostem udziału proszku. W publikacji przedstawiono wyniki badań struktury nanokrystalicznego proszku Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 oraz materiału kompozytowego SILAMEŽ, a także przebiegi pętli histerezy (rys. 3), podatności magnetycznej (rys. 5) oraz przenikalności i stratności magnetycznej kompozytu (tab. 1).

EN

Magnetic properties investigation results are presented in the paper of the SILAMEŽ type nanocrystalline composite material. The composite material was fabricated by solidification of the nanocrystalline powder obtained in the high energy milling of the preliminarily crystallised Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 (Fig. 1) amorphous ribbon with the silicone polymer. The metallic powder was mixed with the silicone polymer in various volume contents and next the effect was studied of the yolurne contents of the Co68Fe4Mo1Si13.5B13.5 powder on the magnetic properties of the composites. Particles of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 powder are distributed evenly in the composite in the entire polymer matrix with the higher fraction of the reinforcement material in the composite; whereas, with the reduction of the powder fraction, local clusters of the metallic powder occur (Fig. 2). Composites with the silicone polymer matrix are characteristic of the increase of saturation induction Bs and coercion field HC along with the increase of the volume contents of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13,5 powder in the composite. The publication presents investigation results of the Co68Fe4Mo1Si13,5B13.5 nanocrystalline powder structure and of the SILAMEŽ composite material, runs of the hysteresis loop (Fig. 3), magnetic susceptibility (Fig. 5), as well as of the permeability and lossiness of the composite (Table 1).

14

Soft magnetic composite based on nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 and Fe powders

Gramatyka P., Nowosielski R., Sakiewicz P., Raszka T.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 15, nr 1-2

27--31

EN

Purpose: The main aim of this study is the producing of toroidal shape soft magnetic composite cores from nanocrystalline Fe73,5Si13,5Nb3Cu1B9 and Fe powders insulated with epoxy resin and to investigate the density and content of powder response of the soft magnetic properties. Design/methodology/approach: Examination of magnetic properties of SMC was made on the Ferrometr device. The magnetic parameters were determined from hysteresis loops, permeability as a function of applied magnetic field and core losses as a function of magnetic induction characteristics. Findings: The results of experimental studies demonstrated a correlation between the increase density and the improvement of the magnetic properties of the composite. Research limitations/implications: The measurements of magnetic permeability should be conducted in a wide range of frequency. Practical implications: The usability of composite cores as inductive component in electronic industry depends upon further investigations. Originality/value: Soft magnetic composites based on iron powders are essential elements in today’s electronic world. As far as we know, composites materials based on nanocrystalline material as soft magnetic materials have not been examined yet.

15

Microstructure and mechanical properties in nickel deformed by hydrostatic extrusion

Kulczyk M., Pachla W., Mazur A., Diduszko R., Garbacz H., Lewandowska M., Łojkowski W., Kurzydłowski K. J.

Materials Science Poland

|

2005

|

Vol. 23, No. 3

839--846

EN

The goal of the present work is to demonstrate that a bulk, ultra-fine grained microstructure can be obtained by the hydrostatic extrusion process in technical purity 99.5% nickel. Deformation was performed at room temperature to a wire of 3mm in diameter with the total true strain 3.8. Microstructure is characterized by light microscopy, TEM, XRD and mechanical properties. Hydrostatic extrusion was shown to be an effective method of severe plastic deformation which allows to generate ultra-fine grained structure within the deformed material. After cumulative hydrostatic extrusion the yield stress has tripled reaching the maximum of 812MPa with moderate elongation of 13%. A mean subgrain size of 200nm has been observed with a considerable diversity in size of individual grains. For the final passes of hydrostatic extrusion slight decrease of the mechanical properties accompanied with an increase in crystallite sizes is observed. This is explained in terms of the thermal softening processes activated by the heat generated during hydrostatic extrusion.

16

Wybrane materiały na osnowie miedzi o szczególnych własnościach

Śmieszek Z., Woch M., Stobrawa J., Rdzawski Z.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

R. 49, nr 5

220-225

PL

Omówiono zagadnienia związane z własnościami i zastosowaniem stopów miedzi o szczególnych własnościach, otrzymywanych klasycznymi metodami. Dokonano również przeglądu badań nad materiałami o nanokrystalicznej strukturze na osnowie miedzi. Wskazano kierunki dalszych prac.

EN

The characteristics and application areas of copper alloys with special properties obtained by classical methods have been presented. Review of the research on copper based materials with nanocrystalline structure has been made indicating the directions of further research in this field.

17

Mechanically alloyed intermetallic matrix composites reinforced with carbides or alumina.

Oleszak D.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

676-678

EN

The structural tranformations in FeAl-NbC, FeAl-Al2O3 and NiAl-Al2O3 composite powders obtained by mechanical alloying were studied. The milling process of a mixture of Fe, Al, Nb and graphite powders led to the formation of an amorphous structure. The crystallisation processes resulted in two-phase structure consisting of ordered FeAl intermetallic compound and NbC. Composite powders containing Al2O3 were formed due to the reduction reaction of hematite or nickel oxide by Al, during the ball milling process. All obtained composite powders revealed a nanocrystalline structure of both phases (intermetallic and alumina).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych proszków kompozytowych FeAl-NbC, FeAl-Al2O3 i NiAl-Al2O3 otrzymanych metodą syntezy mechanicznej. W przypadku kompozytu FeAl-NbC mieszaninę wyjściową stanowiły proszki Fe, Al, Nb i grafitu. Efektem procesu ich mielenia było utworzenie stopu o strukturze amorficznej. Jego krystalizacja prowadziła do uzyskania dwufazowej struktury FeAl-NbC. Proszki kompozytowe z Al2O3 formowały się w wyniku reakcji redukcji hematytu lub tlenku niklu za pomocą Al, w procesie mielenia odpowiednich mieszanin proszkowych. Uzyskane proszki kompozytowe charakteryzowały się nanokrystaliczną strukturą.