Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of colemanite addition on the properties of mullite-zirconia composites prepared by slip casting

Aydin H., Ceylantekin R., Tokataş G.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 80, nr 1

5--10

EN

Purpose: This study deals with the effects of colemanite (Ca2B6O115H2O) on properties of slip-cast mullite–zirconia composites prepared via reaction–sintering of kaolinite, alumina and zircon powders. Design/methodology/approach: Colloidal processing (slip casting) is the route towards preparing these materials using 45 vol.% aqueous suspensions of a mixture of fine powders stabilized with polyacrylate solution as a dispersant. Findings: The influence of powder composition on physical, mineralogical properties, and microstructure of these composites after firing at 1450, 1500 and 1550°C are observed. The results show that the density of composites tends to increase with the addition of 7 wt.% colemanite. XRD analyses reveal that using colemanite during the synthesis of mullite-zirconia composites lowers the reaction temperature. All of the composites consist of irregularly shaped mullite and round-shaped zirconia grains, which are distributed homogenously. Practical implications: Mullite–zirconia composites, owing to their chemical inertness and good resistance against chemical attack-corrosion by siliceous and metallic melts, they are employed in the glass industry. Originality/value: Reaction sintering process is considered as a promising technology for preparing mullite-zirconia composites, because it has some advantages such as low cost of traditional raw materials, straightforward production technology and low manufacturing cost.

2

Projektowanie kompozytów Al2O3–Ni z wykorzystaniem pomiaru właściwości elektrokinetycznych

Gizowska M., Szafran M., Konopka K.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 2

273-277

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad projektowaniem kompozytów ceramika-metal o osnowie ceramicznej, formowanych metodą odlewania z mas lejnych z wykorzystaniem w szczególności badań elektrokinetycznych zastosowanych proszków. W doświadczeniach stosowano następujące proszki: tlenek glinu (TM-DAR, firmy Tamei, Japonia) o średniej wielkości cząstek D50 = 0,21 žm, SBET = 14,5 m2/g i gęstości d = 3,8 g/cm3 oraz proszek niklu (Sigma-Aldrich) o średniej wielkości cząstek D50 = 2,17 žm, SBET = 2,1 m2/g i gęstości d = 8,9 g/cm3. Wyznaczono krzywe zależności potencjału dzeta i rozkładu wielkości cząstek od pH zawiesiny dla poszczególnych proszków i ich mieszanin w wodzie oraz w wodzie z dodatkiem substancji upłynniających w masie lejnej. Proszki wykorzystane w badaniach charakteryzują się dużą różnicą ich właściwości elektrokinetycznych, przez co w ich mieszaninie może dochodzić do efektu heteroflokulacji związanego z elektrostatycznym przyciąganiem się cząstek różnego rodzaju. Sprzyja to równomiernemu rozmieszczeniu cząstek metalicznych w kompozycie ceramika-metal.

EN

The main advantage of ceramic-metal composites is an increase of fracture toughness of a brittle ceramic matrix. In the paper, the results concerning characterization of electrokinetic behaviour of ceramic and metallic particles used for fabrication of the ceramic matrix ceramic-metal composite via slip casting method are presented. The following materials were used: alumina powder (TM-DAR, Tamei Japan) of average particle size D50 = 0.21 žm, specific surface area of SBET = 14.5 m2/g and density of d = 3,8 g/cm3, and nickel powder (Sigma-Aldrich) of average particle size D50 = 2.17 žm, specific surface area of SBET = 2.1 m2/g and density d = 8.9 g/cm3. Zeta potential as a function of pH was measured for suspensions of pure powders and powder mixtures in both water and water solutions containing deflocculants used for the slurry preparation. Together with zeta potential, particle size distributions were determined for the investigated suspensions of the powders and their mixtures. The studied ceramic and metallic powders show great differences in the electrokinetic behaviour, which can cause the heteroflocculation effect occurring in the suspension. Furthermore, from the rheological examination of the slurries with the different nickel powder content (0-5 vol.%), an influence of the nickel particles presence on slurry properties can be observed. With increase of the nickel powder concentration, the viscosity of slurry increased, and the rheopexy behaviour appeared.

3

Properties of water-based slurries for fabrication of ceramic-metal composites by slip casting method

Gizowska M., Konopka K., Szafran M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1105-1110

EN

The main advantage of ceramic-metal composites is the increase of fracture toughness of the brittle ceramic matrix. The slip casting method gives the possibility to obtain products of complicated shapes without green machining.In the work results concerning colloidal and rheological aspects of ceramic-metal composite fabrication via the slip casting method are presented. Slurry consisted of ceramic (?-Al2O3) and nickel powder suspended in water with addition of deflocculants composition (citric acid and diammonium citrate), surface-active agents and binder. Ceramic and metallic powders show great differences in electrokinetic behavior, which cause that the heteroflocculation effect in the suspension can take place. In order to investigate the particles interaction characteristics, the zeta potential of each powder was examined. The zeta potential measurements were performed for diluted suspensions as a function of pH. Rheological measurements of the slurries were performed. Although surface of alumina was modified, so that the electrokinetic behavior resembled one of nickel, it turned out that the presence of nickel particles has great influence on the slurry properties. The change of rheological properties for slurries containing nickel particles results probably from strong interaction between alumina and nickel particles.

PL

Do korzystnych cech ceramiki można zaliczyć dużą twardość, sztywność, odporność na ścieranie oraz niską gęstość. Jednak kruchość tych materiałów ogranicza obszar ich zastosowania. Jedna z metod zwiększenia odporności na kruche pękanie jest realizowane poprzez wprowadzenie plastycznych cząstek metalu do osnowy ceramicznej. Przedstawiono wyniki badań właściwości mas lejnych do otrzymywania kompozytów o osnowie z tlenku glinu z rozproszonymi cząstkami niklu metodą odlewania z mas lejnych na bazie proszków metalicznego i ceramicznego. W skład mas lejnych wchodziła mieszanina proszku tlenku glinu i niklu oraz układ upłynniaczy, środek powierzchniowoczynny i spoiwo. Materiały wykorzystane w badaniach charakteryzują się dużą różnicą ich właściwości elektrokinetycznych, przez co w ich mieszaninie może dochodzić do efektu heteroflokulacji (przyciągania się elektrostatycznego cząstek o różnego rodzaju i o róznym ładunku). W niniejszej pracy przedstawiono opis zjawisk elektrokinetycznych występujących w układzie tlenek glinu i nikiel na podstawie pomiarów potencjału zeta zarówno w wodzie, jak i w roztworze upłynniaczy stosowanych w masie lejnej. Ponadto przeprowadzono badania własciwości reologicznych w celu określenia wpływu obecności cząstek metalicznych w masie lejnej na właściwości zawiesiny. Wprowadzane do masy lejnej środki upłynniające modyfikują powierzchnie tlenku glinu minimalizując aglomeracje cząstek związaną z efektem heteroflokulacji. Pomimo to zaobserwowano znaczny wpływ obecności cząstek niklu na właściwości reologiczne mas lejnych.