Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Minimizing the number of layers of the quasi one-dimensional phononic structures

Garus Sebastian, Sochacki Wojciech, Kubanek Mariusz, Nabiałek Marcin

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 1

art. no. e139394

EN

In the work, multi-criteria optimization of phononic structures was performed to minimize the transmission in the frequency range of acoustic waves, eliminate high transmission peaks with a small half-width inside of the band gap, and what was the most important part of the work – to minimize the number of layers in the structure. Two types of the genetic algorithm were compared in the study. The first one was characterized by a constant number of layers (GACL) of the phononic structure of each individual in each population. Then, the algorithm was run for a different number of layers, as a result of which the structures with the best value of the objective function were determined. In the second version of the algorithm, individuals in populations had a variable number of layers (GAVL) which required a different type of target function and crossover procedure. The transmission for quasi-one-dimensional phononic structures was determined with the use of the transfer matrix method algorithm. Based on the research, it can be concluded that the developed GAVL algorithm with an appropriately selected objective function achieved optimal solutions in a much smaller number of iterations than the GACL algorithm, and the value of the k parameter below 1 leads to faster achievement of the optimal structure.

2

Właściwości strukturalne, optyczne i elektryczne TiO2 modyfikowanego Fe2O3

Karoń Iwona, Radecka Marta

Materiały Ceramiczne

|

2019

|

T. 71, nr 1

17--24

PL

Celem pracy było określenie własności strukturalnych, elektrycznych i optycznych TiO2 modyfikowanego Fe2O3. Materiały TiO2-Fe2O3 syntezowano metodą zol-żel w zakresie (0-2)% mol. Fe2O3. Badania dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego XRD wskazują, że niedomieszkowany TiO2 oraz materiały o zawartości do 0,25% mol. Fe2O3 krystalizują w strukturze rutylu. Przewodnictwo elektryczne mierzono w funkcji składu oraz temperatury (425-700 °C). Położenie i kształt krawędzi absorpcji podstawowej zależy od koncentracji domieszki. Własności strukturalne i elektryczne materiałów potwierdzają zakres tworzenia roztworów stałych.

EN

The aim of this work was to determine the structural, electrical and optical properties of the TiO2 modified with Fe2O3. Fe2O3-TiO2 materials were synthetized by the sol-gel method in the range 0-2 mol% Fe2O3. XRD X-ray diffraction studies indicate that undoped TiO2 and materials with a content of up to 0.25 mol% Fe2O3 crystallize in the rutile structure. Electrical conductivity was measured as a function of composition and temperature (425-700 °C). The location and shape of the primary absorption edge depends on the concentration of the admixture. Structural and electrical properties of materials confirm the range of solid solution formation.

3

Preparation and properties of Ba2+–Y3+ co-doped γ-Ce2S3 red pigment

Li Xin, Li Yueming, Li Zhike, Wang Zhumei, Hong Yan, Song Fusheng

Materiały Ceramiczne

|

2019

|

T. 71, nr 4

378--388

EN

In this study, Ba2+-Y3+ co-doped γ-Ce2S3 (abbreviated as γ-[Ba,Y]-Ce2S3) red pigments were synthesized by a co-precipitation method according to the composition of n(Ba)/n(Ce1-xYx) = 0.1 (molar ratio, x = 0, 0.01, 0.03, 0.05, and 0.10 mol). The corresponding vulcanized products, γ-[Ba,Y]-Ce2S3 red pigment (SYx), were prepared at 850 °C for 150 min by using CS2 as a sulphur source. The effect of the Y3+ doping content on the phase composition, chromaticity, and thermal stability of Ba2+-Y3+ co-doped γ-Ce2S3 was systematically investigated by FE-SEM, EDS, XRD, Raman spectroscopy, HR-TEM, XPS, CIELAB colorimeter, and TG-DTA. The results show that a pure γ phase can be obtained for SYx at 850 °C, when x is varied from 0 to 0.05 mol. Whereas new heterogeneous phases, i.e., α-Ce2S3 and BaY2S4, were observed when the Y3+ content was larger than 0.05. As the Y3+ content increased, the band gap of γ-[Ba,Y]-Ce2S3 increased from 2.12 eV to 2.15 eV, which led to a colour change from red to red-orange. The chromaticity value of the pigments was raised from L* = 31.84, a* = 30.95, b* = 23.63 (S.Y0.00) to L* = 36.69, a* = 41.83, b* = 41.00 (S.Y0.01), indicating that the Ba2+-Y3+ co-doping can effectively increase the chromaticity value. The S.Y0.01 sample still presented a pure γ-phase after heat treatment at 440 °C for 10 min in air, which indicated that the Ba2+-Y3+ co-doping successfully increased the thermal stability of the γ-[Ba,Y]-Ce2S3 red pigment.

PL

W niniejszych badaniach, czerwone pigmenty Ba2+-Y3+ γ-Ce2S3 (w skrócie γ-[Ba,Y]-Ce2S3) zostały zsyntetyzowane metodą współstracania zgodnie ze składem n(Ba)/n(Ce1-xYx) = 0,1 (stosunek molowy, x = 0, 0,01, 0,03, 0,05 i 0,10 mol). Odpowiednie produkty wulkanizowane, czerwony pigment γ-[Ba,Y]-Ce2S3 (SYx), wytworzono w 850 °C przez 150 min, stosując CS2 jako źródło siarki. Wpływ zawartości domieszki Y3+ na skład fazowy, chromatyczność i stabilność termiczną γ-Ce2S3 współdomieszkowanego Ba2+-Y3+ był systematycznie badany za pomocą FE-SEM, EDS, XRD, spektroskopii Ramana, kolorymetru HR-TEM, XPS, CIELAB i TG-DTA. Wyniki pokazują, że dla SYx można uzyskać w 850 °C czystą fazę γ, gdy x zmienia się od 0 do 0,05 mola. Podczas gdy nowe heterogeniczne fazy, tj. α-Ce2S3 i BaY2S4, zaobserwowano, gdy zawartość Y3+ była większa niż 0,05. Wraz ze wzrostem zawartości Y3+ pasmo wzbronione γ-[Ba, Y]-Ce2S3 wzrosło z 2,12 eVdo 2,15 eV, co doprowadziło do zmiany koloru z czerwonego na czerwono-pomarańczowy. Wartość chromatyczności pigmentów podniesiono z L* = 31,84, a* = 30,95, b* = 23,63 (S.Y0,00) do L* = 36,69, a* = 41,83, b* = 41,00 (S.Y0.01), wskazując, że współdomieszkowanie Ba2+-Y3+ może skutecznie zwiększyć wartość chromatyczności. Próbka S.Y0.01 nadal wykazywała czystą fazę γ po obróbce cieplnej w 440 °C przez 10 min w powietrzu, co wskazywało, że jednoczesne domieszkowanie Ba2+-Y3+ skutecznie zwiększyło stabilność termiczną czerwonego pigmentu γ-[Ba,Y ]-Ce2S3.

4

Manufacturing process and characterization of electrospun PVP/ZnO NPs nanofibers

Matysiak W., Tański T., Zaborowska M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 2

193--200

EN

Constantly developing nanotechnology provides the possibility of manufacturing nanostructured composites with a polymer matrix doped with ceramic nanoparticles, including ZnO. A specific feature of polymers, i.e. ceramic composite materials, is an amelioration in physical properties for polymer matrix and reinforcement. The aim of the paper was to produce thin fibrous composite mats, reinforced with ZnO nanoparticles and a polyvinylpyrrolidone (PVP) matrix obtained by means of the electrospinning process and then examining the influence of the strength of the reinforcement on the morphology and optical properties of the composite nanofibers. The morphology and structure of the fibrous mats was examined by a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersive spectrometer (EDS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). UV –Vis spectroscopy allowed to examine the impact of zinc oxide on the optical properties of PVP/ZnO nanofibers and to investigate the width of the energy gap.

5

High-performance quasi one-dimensional mirrors of mechanical waves built of periodic and aperiodic structures

Garus S., Sochacki W.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2018

|

Vol. 17, nr 4

19--24

EN

The work studied the reflectance for quasi one-dimensional phononical structures. In composite superlattices, the thickness of the layers, their arrangement and selection of constituent materials with appropriate properties such as the density and velocity of mechanical waves propagation allows for the creation of a phononic band gap (PhBG) phenomenon. PhBG is characterized by high reflectance of the mechanical wave incident on the analyzed structure, which means that the wave does not propagate in the superlattice. The paper proposes periodic and aperiodic structures characterized by a wide range of reflectance for the ultrasonic frequencies of mechanical waves and shows how the change the thickness of the layer affects the properties of the analyzed structures.

6

Novel, microwave assisted route of synthesis of binary oxide semiconducting phases - PbMoO4 and PbWo4

Kwolek P., Tokarski T., Łokcik T., Szaciłowski K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

217-222

EN

Highly crystalline powders of lead molybdate and tungstate were synthesized by a microwave assisted hydrothermal process in a microwave heated high pressure autoclave. Application of this novel and environmentally friendly technique in the synthesis of these compounds has never been reported before. The influence of a time of synthesis on a crystal structure, morphology and a value of a band gap for both PbMoO4 and PbWO4 was examined. The value of the band gap was determined using diffuse reflectance spectroscopy. For lead molybdate the medium value of the band gap equals to ca. 3.2 eV whereas for lead tungstate it oscillates around 4 eV and does not depend on the duration time of the synthesis.

PL

Krystaliczne proszki molibdenianu ołowiu i wolframianu ołowiu otrzymano metodą hydrotermalną w polu mikrofalowym za pomocą wysokociśnieniowego autoklawu mikrofalowego. Metodę ta można uznać za przyjazną dla środowiska, jak dotad nie odnotowano jej zastosowania do syntezy wymienionych związków ołowiu. Zbadano wpływ czasu trwania procesu na strukturę krystaliczną, morfologię i szerokość przerwy energetycznej proszków PbWO4 i PbMoO4. Szerokość pasma wzbronionego wyznaczono za pomocą spektroskopii refleksyjnej. Dla molibdenianu ołowiu otrzymane wartości oscylują wokół 3.2 eV, natomiast dla wolframianu ołowiu przerwa energetyczna jest szersza i wynosi ok. 4 eV. Szerokość pasma wzbronionego w obu przypadkach nie zależy od czasu syntezy.