Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical modeling of porous ceramics microstructure

Miedzińska Danuta

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2019

|

nr 22(1)

5--17

EN

The presented research is directed to the porous ceramics microstructural behaviour assessment with the use of numerical methods. Such new material can be used for thermal insulation, filters, bio-scaffolds for tissue engineering, and preforms for composite fabrication. One of the newest and most interesting applications, considered in this work, is a usage of those materials for production of proppants for hydraulic fracturing of shale rocks. The hydraulic fracturing is a method of gas recovery from unconventional reservoirs. A large amount of fracturing fluid mixed with proppant (small particles of sand or ceramics) is pumped into the wellbore and its pressure causes the rock cracking and gas release. After fracturing the fluid is removed from the developed cracks leaving the proppant supporting the fracture. In the paper the grain porous ceramics which is used for proppant particles preparation was studied. The influence of grains distribution on the porous ceramics mechanical behaviour during compression was simulated with the use of finite element method.

2

Wytwarzanie ceramiki SiC metodą odlewania żelowego z wykorzystaniem układu żelującego Sizol-chlorek amonu

Psiuk B., Lipowska B., Czechowska K., Gerle A., Stanek M., Śliwa A.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

243--251

PL

Artykuł dotyczy prac nad otrzymaniem tworzywa z SiC na drodze odlewania żelowego (ang. gel-casting) w oparciu o zawiesinę, w której dyspergatorem był zol krzemionkowy. Bazując na drobnych frakcjach SiC, uzyskano tworzywo drobnoporowate o wysokiej porowatości otwartej. Po wypaleniu w 600 °C w atmosferze powietrza ceramika charakteryzowała się wytrzymałością na zginanie bliską 10 MPa. Wypalenie próbki w temperaturze 1600 °C w atmosferze azotu dało wynik wytrzymałości przekraczający 50 MPa.

EN

The article concerns works aimed at obtaining a silicon carbide material by the gelcasting method, based on a suspension in which the dispersing agent is a silica sol. Based on fine SiC fractions, a fine-porous material of high open porosity was obtained. After firing at 600 °C in air, a ceramic material’s bending strength was nearly 10 MPa. Firing the sample at 1600 °C in nitrogen resulted in an increase of the strength value to more than 50 MPa.

3

Preliminary Tests of Cellular SiC/Iron Alloy Composite Produced by a Pressureless Infiltration Technique

Lipowska B., Psiuk B., Cholewa M., Kozakiewicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 1

115--120

EN

Preliminary tests aimed at obtaining a cellular SiC/iron alloy composite with a spatial structure of mutually intersecting skeletons, using a porous ceramic preform have been conducted. The possibility of obtaining such a composite joint using a SiC material with an oxynitride bonding and grey cast iron with flake graphite has been confirmed. Porous ceramic preforms were made by pouring the gelling ceramic suspension over a foamed polymer base which was next fired. The obtained samples of materials were subjected to macroscopic and microscopic observations as well as investigations into the chemical composition in microareas. It was found that the minimum width of a channel in the preform, which in the case of pressureless infiltration enables molten cast iron penetration, ranges from 0.10 to 0.17 mm. It was also found that the ceramic material applied was characterized by good metal wettability. The ceramics/metal contact area always has a transition zone (when the channel width is big enough), where mixing of the components of both composite elements takes place.

4

Otrzymywanie ceramiki funkcjonalnej z wykorzystaniem reakcji polimeryzacji rodnikowej

Wiecińska P., Bachonko M., Ryżyk O.

Szkło i Ceramika

|

2016

|

R. 67, nr 1

14--19

PL

Materiały ceramiczne stanowią obecnie zróżnicowaną grupę materiałów mających coraz szersze zastosowanie, od tworzyw dla przemysłu elektronicznego i motoryzacyjnego, przez narzędzia skrawające, elementy ścierne, elementy ogniotrwałe o podwyższonej jakości, aż po materiały wykorzystywane w przemyśle jądrowym i w medycynie. Do wytworzenia powyżej wymienionych elementów konieczne jest zastosowanie surowców ceramicznych o odpowiednich właściwościach, a niezwykle ważnym etapem produkcyjnym jest uformowanie danego surowca, czyli nadanie mu postaci jak najbardziej zbliżonej do kształtu finalnego produktu. W technologii ceramiki znanych jest wiele metod formowania proszków ceramicznych, ale ich pewne niedoskonałości, takie jak wysoka energochłonność, możliwość wytwarzania elementów tylko o prostej geometrii, długi czas formowania itp. sprawiają, iż ciągle prowadzone są prace badawcze nad poszukiwaniem nowych i udoskonalaniem istniejących metod formowania materiałów. Do najnowszych sposobów wytwarzania elementów ceramicznych należy metoda odlewania żelowego, zwana dość powszechnie z języka angielskiego gelcasting, która łączy tradycyjny sposób formowania z ceramicznych mas lejnych i chemię polimerów. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania reakcji polimeryzacji rodnikowej w otrzymywaniu ceramiki technicznej z zakresu ceramiki gęstej i porowatej. Stosując różnorodne dodatki organiczne do koloidalnych zawiesin proszków ceramicznych, w wyniku procesów formowania i spiekania, otrzymano materiał kompozytowy ZTA o wysokim stopniu zagęszczenia, ceramikę porowatą z Al2O3 oraz folie z ZrO2, wysoce elastyczne w stanie surowym.

EN

Advanced ceramic materials currently represent a diverse group of materials which are becoming more widely used as the basis for electronic and automotive industry, cutting tools, abrasive elements, refractory elements of high quality, materials used in nuclear industry and medicine. In order to manufacture the above mentioned items, it is necessary to use ceramic raw materials of suitable properties, nevertheless the important stage of the production is the formation of the material, that is giving the shape of the final product. There are many moulding methods used in ceramic technology but the limitations such as high energy-consumption, the possibility to obtain only simple geometries, long moulding time, etc. cause that the search for new moulding methods and improvement of already existing is far from being completed. One of the intensively studied forming methods is gelcasting which connects the traditional moulding from ceramic slips with polymer chemistry. The article presents the possibilities to use the reaction of radical polymerization in fabrication of both dense and porous functional ceramics. Through applying various organic additives to the colloidal ceramic suspensions it was possible to obtain ZTA composite of high density, porous Al2O3 ceramics and highly elastic ZrO2 tapes.

5

Fabrication and characterization of nanostructured Ba-doped BiFeO3 porous ceramics

Mostafavi E., Ataie A.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 1

148--156

EN

Nanostructured barium doped bismuth ferrite, Bi0.8Ba0.2FeO3 porous ceramics with a relatively high magnetic coercivity was fabricated via sacrificial pore former method. X-ray diffraction results showed that 20 wt.% Ba doping induces a structural phase transition from rhombohedral to distorted pseudo-cubic structure in the final por(o)us samples. Moreover, utilizing Bi0.8Ba0.2FeO3 as the starting powder reduces the destructive interactions between the matrix phase and pore former, leading to an increase in stability of bismuth ferrite phase in the final porous ceramics. Urea-derived Bi0.8Ba0.2FeO3 porous ceramic exhibits density of 4.74 g/cm3 and porosity of 45 % owing the uniform distribution of interconnected pores with a mean pore size of 7.5 mu m. Well defined nanostructured cell walls with a mean grain size of 90 nm were observed in the above sample, which is in a good accordance with the grain size obtained from BET measurements. Saturation magnetization decreased from 2.31 in the Bi0.8Ba0.2FeO3 compact sample to 1.85 A.m2 /kg in urea-derived Bi0.8Ba0.2FeO3 porous sample; moreover, coercivity increased from 284 to 380 kA/m.

6

Morphology control of pseudobrookite-type MgTi2O5&ensppowders by LiF doping

Nakagoshi Y., Suzuki Y.

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2015

|

Vol. 46

37--41

EN

Well-controlled fine MgTi2O5 &ensppowders, with pseudobrookite-type structure, are desired toward various industrial applications, however, commercial powders are hardly available to date. In this study, we focused the processing and characterization of well-controlled MgTi22O5 &ensppowders with/without LiF additive. MgCO3 &ensp(basic) and TiO2&ensp anatase powders with/without 0.5 wt. % LiF additive were calcined in air at 1100 °C for 2 h to obtain the MgTi2O5 &ensppowders. SEM observation revealed that the non-doped MgTi2O5 &ensppowder consisted of equiaxed particles with the diameter of 0.51.5 μm, whereas, the LiF-doped MgTi2O5 &ensppowder consisted of elongated particles with the length of ~ 5-10 μm and the diameter of ~1.0-1.5 μm. The smooth surface of elongated MgTi2O5 &enspparticles demonstrates the effect of LiF doping as a flux, i.e., liquid phase formation during the reaction.

7

Wpływ modyfikacji warunków eksperymentalnych na hodowlę ludzkich komórek osteogennych na mikroporowatej bioceramice hydroksyapatytowej

Kołodziejczyk-Mierzyńska M., Chróścicka A., Paszkiewicz Z., Zima A., Ślósarczyk A., Lewandowska-Szumieł M.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

93--94

8

Effect of specific surface fraction of interphase boundaries on mechanical properties of ceramic-metal composites, obtained by pressure infiltration

Chabera P., Boczkowska A., Zych J., Oziębło A., Kurzydłowski K. J.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

202-207

EN

Ceramic-metal composites, obtained via pressure infiltration of porous ceramics Al2O3 by cast aluminium alloy EN AC-AlSi11 (AK11), were studied. As a result, composites of two interpenetrating phases are obtained. They are composed of 30 vol.% of ceramics. The pore sizes of the ceramic preforms varied from 150 to 500 μm. The results of the X-ray tomography proved very good infiltration of the pores by the metal. The residual porosity is approximately 9 vol. %. The obtained microstructure with percolation of the ceramic and metal phases gives the composites good mechanical properties together with the ability to absorb strain energy. Image analysis has been used to evaluate the specific surface fraction of the interphase boundaries (Sv). The presented results of the studies show the effect of the surface fraction of the interphase boundaries of ceramic-metals on the composite compressive strength, hardness and Young's modulus. In addition, the mechanical properties depend on the degree of infiltration. Compression tests for the obtained composites were carried out, and Young's modulus was measured by application of the DIC (Digital Image Correlation) method. Moreover, Brinell hardness tests were performed. The composites microstructure was studied using scanning electron microscopy (SEM). SEM investigations showed that the pores are almost fully filled by the aluminium alloy. The obtained results show that the infiltration method can be used to fabricate composites with percolation of the microstructure. However, the research is at its early stage and will be continued in the sphere of the characteristics of interphase boundaries.

PL

Przedmiotem badań były kompozyty ceramika-metal, otrzymywane w wyniku infiltracji porowatej ceramiki Al2O3 odlewniczym stopem EN AC-AlSi11 (AK11). W wyniku infiltracji ceramicznych kształtek powstają kompozyty o dwóch wzajemnie przenikających się fazach, przy czym udział objętościowy ceramiki stanowi ok. 30% objętości kompozytu. Makrostruktura kompozytu o perkolacji faz ceramiki i metalu nadaje mu zdolność do absorbowania energii. Przeprowadzone badania wykazały wpływ udziału granic międzyfazowych ceramika-metal na właściwości mechaniczne kompozytów. Poprzez zmianę wielkości porów w kształtkach ceramicznych infiltrowanych odlewniczymi stopami aluminium, zachowując przy tym stały udział porowatości otwartej, sterowano względną powierzchnią granic rozdziału ceramika-metal. Na wytrzymałość na ściskanie, twardość i moduł Younga oprócz udziału granic międzyfazowych wpływ ma także stopień przeinfiltrowania ceramiki metalem. Badania te mają charakter wstępny i będą kontynuowane w zakresie charakteryzacji granic rozdziału. Uzyskane wyniki dają możliwość uzyskania tą drogą nowych materiałów o właściwościach łączących pozytywne cechy składników kompozytu, w którym osnową jest tworzywo ceramiczne, a fazą wypełniającą pory metal

9

Kompozyty metalowo-ceramiczne wytwarzane przez infiltrację ciśnieniową metalu do ceramicznej preformy o budowie piany

Potoczek M., Śliwa R. E., Myalski J., Śleziona J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 11

688-692

PL

Jednym ze sposobów poprawy właściwości użytkowych metali w przemyśle lotniczym jest zastępowanie tych tworzyw kompozytami metalowo-ceramicznymi. Już od wielu lat produkowane są kompozyty zbrojone fazą ceramiczną w postaci cząstek lub włókien. Jednak w tego typu kompozytach faza ceramiczna nie jest fazą ciągłą. Niniejsza praca poświęcona jest wytwarzaniu kompozytów metalowo-ceramicznych (AlCu5/Al2O3) o strukturze infiltrowanej charakteryzującej się wzajemnym przenikaniem szkieletów obydwu faz. Preformy ceramiczne (Al2O3) do infiltracji roztopionymi metalami wytworzono nową metodą otrzymywania wysokoporowatej ceramiki, którą jest żelowanie spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Preformy ceramiczne o budowie piany o porowatości w zakresie 60-90 % charakteryzowano pod względem wytrzymałości mechanicznej i przepuszczalności fazy ciekłej. Wytrzymałość mechaniczna i przepuszczalność fazy ciekłej określają przydatność ceramiki porowatej do procesu infiltracji ciśnieniowej roztopionymi metalami. W procesie infiltracji ciśnieniowej stopu AlCu5 do pianek Al2O3 o porowatości 88 % uzyskano kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzujące się pełnym wypełnieniem sferycznych makroporów preformy ceramicznej przez metal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika-metal.

EN

In order to enhance the useful properties of metals in aerospace applications the replacement of these materials by metal matrix composites is used. Traditionally, most work in this sector has focused on particle- or fiber reinforced composites where the ceramic phase is not continuous. This work presents aluminium alloy-alumina (AlCu5/Al2O3) composites, where both phases are interpenetrating throughout the microstructure. Ceramic preforms were produced by a new method of manufacturing of porous ceramics known as gelcasting of foams. The obtained ceramics foams with porosity in the range 60-90 % were characterized in terms of the mechanical compression and flexural strengths and water permeability. A balance between flow resistance and mechanical strength has to be found and preforms with porosity of 88 % have chosen for metal infiltration. A direct pressure infiltration process (3 MPa) was used to infiltrate the preforms with AlCu alloy resulting in an interpenetrating microstructure.

10

The Structural Optimixation of Ceramic-Organic Composites

Borysovska K., Verbylo D., Podrezov Yu., Szafran M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

875-879

EN

The results of studies concerning of ceramic - polymer composites on the porous ceramic base are presented in the paper. Wide technological possibilities of fabrication of high-porous materials allows for an optimization of the structural parameters of ceramic-polymer composites in order to achieve their maximum mechanical properties. In the case of the transition from the single crack fracture to stochastic cracking, porous morphology, volume porosity, pore and particle size, properties of polymeric filler should be taking into account. The influence of the porous structure and the porosity of the ceramic matrix on strength and the mechanical behavior of the ceramic-polymer composite is caused by the stress concentration near the pores. Introduced to the pores of the ceramic porous material of polymer leads to improve the strength and damping parameters of the composite obtained.

PL

W artykule przedstawiono i przeanalizowano właściwości mechaniczne kompozytów ceramika-polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego. Wykazano, że optymalizacja struktury takich kompozytów stwarza możliwość uzyskania materiałów o bardzo dobrych parametrach mechanicznych. W procesie optymalizowania parametrów takich kompozytów należy wziąć pod uwagę porowatość, wielkość i rozkład wielkości porów oraz właściwosci polimeru wprowadzonego do porów ceramicznego tworzywa porowatego. Wykazano że wprowadzenie polimeru do porów ceramicznego tworzywa porowatego prowadzi do wzrostu wytrzymałości mechanicznej oraz właściwości tłumiących takich kompozytów.

11

The analysis of strength properties of ceramic preforms for infiltration process

Putyra P., Kurtyka P., Jaworska L., Podsiadło M., Smuk B.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2008

|

Vol. 33, nr 2

97-100

EN

Purpose: The goal of this work is the optimization of sintering process of the ceramic preforms based on Si3N4 and Al2O3-Ti(C,N) materials. The influence of pore forming additives on porosity, microstructures and compressive strength are investigated. The aim of this study is to obtain the nitrides and carbides base preforms material for the infiltration process of molten aluminium alloys. Design/methodology/approach: The method of obtaining the silicon nitride and oxide-carbonitride porous preform for the infitration process is the free sintering process. The preforms were produced by the mixing of ceramic powders with organic binders, drying and sintering. Porosity, density were measured for the materials. Microstructure observation was carried out using scanning microscope. The compressive strength of Si3N4 and Al2O3-Ti(C,N) porous preforms were investigated. Findings: For sintered porous Si3N4 preforms, influence of the porous forming additives on material porosity is observed. Compressive strengths of Si3N4 were in the range of 2.9-4.8 MPa. The highest value of the compressive strength was obtained for Al2O3-Ti(C,N) preform with 8 wt.% of tylose and 25 wt.% of glykol. For these materials compressive strength were in the range of 13.2 up to 14.3 MPa. In spite of lower value of the compressive strength for Si3N4 preforms, this material exhibits high shock thermal resistance. Practical implications: Pressureless infiltration of molten metals into ceramics is the most cost-effective approach to liquid-metal processing of MMCs. Metal matrix composites are applied widely in aircraft production technologies and defence technology. Originality/value: Infiltration of molten metals into porous ceramic preforms is the only technique suitable for the fabrication of high volume fraction of ceramic materials in MMCs. Infiltration process generates thermal stresses in the ceramics preforms. The thermal shock resistance of Al2O3 is lower than Si3N4 or Al2O3-Ti(C,N) materials. New kinds of porous materials were obtained.

12

Absorpcja energii przez kompozyt ceramika-polimer wywołana pracą pod obciążeniem ściskającym

Wasilewski Ł., Konopka K., Boczkowska A., Babski K., Szafran M.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 4

190-194

PL

Analizowano kompozyty ceramika-polimer uzyskane metodą infiltracji porowatego tworzywa ceramicznego. Kompozyty poddano trzykrotnej próbie ściskania. Zastosowano dwie różne szybkości ściskania. Obserwacje makro- i mikroskopowe kompozytów przed próbami ściskania wykazały, że elastomer jest równomiernie rozłożony w ceramicznym tworzywie porowatym, tworząc układ dwóch wzajemnie przenikających się faz. Uzyskano mikrostrukturę z perkolacją fazy polimerowej w osnowie ceramicznej. Obserwacjom poddano również próbki po próbach ściskania. Badania z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego ujawniły obszary pokruszonej ceramiki na tle elastomeru, który nadal tworzył ciągłą fazę. W szczególności analizowano energię zaabsorbowaną przez kompozyty oraz ich mikrostrukturę. Wyniki badań wskazują, że badane kompozyty charakteryzują się zdolnością do wielokrotnie większej absorpcji energii w próbach ściskania niż ceramika i elastomer. Pozwala to na stosowanie kompozytów ceramika-elastomer jako "szok absorbery".

EN

In the present paper the ceramic-elastomer composites obtained via infiltration of porous SiO2 ceramics by urea--urethane elastomer were studied. Such composites have potential for being new class of construction and functional materials. As a result of process of infiltration microstructure with percolation of ceramic and polymeric phase is obtained. Due to joining ceramic with elastomer the composites with increased toughness are achieved. Such composites are distinguish by the high compression strength and high value of absorption energy and ability to achieve large deformation. These abilities of composites give them possibility to work as a shock absorber. Due to the presence of the elastomer the composites do not undergo sudden failure and the composites are able to work under third cycle of compression loading, however, the value of absorption energy is lower and the ?-? cure is similar as for elastomer. For higher value of deformation speed the higher value of energy absorption was noticed.

13

Nitride and carbide preforms for infiltration process

Sobczak N., Jaworska L., Podsiadło M., Smuk B., Nowak R., Kurtyka P., Twardowska A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 11

653-656

EN

Purpose: Infiltration of molten metals into porous ceramic preforms is the only technique suitable for the fabrication of high volume fraction of ceramic materials in MMCs. The most popular material for porous preforms is Al2O3 because of its low cost. Infiltration process generates thermal stresses in the Al2O3 preforms. The thermal shock resistance of Al2O3 is lower than for Si3N4 or Al2O3/TiC+TiN materials. The aim of this study is to obtain the nitride and carbide base preforms material for the infiltration process of molten aluminium alloys. Design/methodology/approach: The method of obtaining the silicon nitride and oxide-carbonitride porous preform for the infiltration process is the free sintering process. Some of selected properties of this material are presented. The preforms were produced by the mixing of ceramic powders with organic binders, followed by forming, drying and firing. Ceramic preforms of 65% porosity were produced. Microscopic investigations revealed good joints between the ceramic particles. Findings: The material consist of the base component (90 wt.% of α-Si3N4, 5 wt.% of Al2O3, 5 wt.% of Y2O3), which were mixed with 40 wt.% of polyethylene glycol 6000 (mixed in Turbula) porosity is 25.7 %. The higher value of porosity 66.6% was obtained for material with 20 wt.% tylose. The grain size of Si3N4 and method of the mixtures preparing (mixing with or without milling) have the significant influence on compacts' porosity. For 68 wt.% Al2O3, 2 wt.% ZrO2 and 30 wt.% Ti(C,N) with addition of glycol 6000, the value of porosity is 67%.-Si3N4 material produced shows strong bonding with aluminium and AlSi11 aluminium alloy. Practical implications: Pressureless infiltration of molten metals into ceramics is the most cost-effective approach to liquid-metal processing of MMCs. Metal matrix composites are applied widely in aircraft production technologies and defence technology. Originality/value: Compared to widely used alumina performs, those made from non-oxide ceramics demonstrate better physicochemical compatibility with aluminium alloys. New kinds of porous materials were obtained.

14

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.

15

Reaction bonded X-sialon-mullite ceramics - the influence of attrition milling on nitridation.

Sopicka-Lizer M., Winiarska-Uhlig K., Włodek T., Bracisewicz M., Bourdin E., Duhoux B.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

861-864

EN

A mixture of kaolin, corundum and silicon has been chosen in order to produce X-sialon-mullite ceramics. Similarity of the both physical and chemical properties, abundance of raw materials and simplicity of the reaction bonding process are attractive features of that material. The oxide-nitride ceramic was produced by simultaneous nitridation and sintering at 1400 degrees centigrade of the mixture prepared by concurrent milling in an attritor. The influence of the time of milling on nitridation and phase composition has been tested. It has been found that specimens were not fully reacted and some amount of elemental silicon was present in the center of the specimens if the shorter time of milling or/and nitridation was applied. The time of milling changed significantly the rate of nitridation and phase composition of the resulted product. The higher X-phase yield was observed if the longer time of milling was applied. In contrary, the longer time of nitridation of the shorter milled batches favored O'-sialon formation.

PL

Przedmiotem badań było otrzymywanie ceramiki sialonowo-mulitowej z mieszaniny kaolinu, elektrokorundu i krzemu. Atrakcyjność takiego materiału wynika z podobieństwa własności mulitu i sialonu X, prostoty reakcyjnego spiekania i powszechnej dostępności wyjściowych materiałów. Ceramika tlenkowo-azotkowa była otrzymywana drogą równoczesnego azotowania i spiekania w temperaturze 1400 stopni Celsjusza masy przygotowanej w atrytorze. Badano wpływ czasu mielenia na efekty azotowania i skład fazowy. W wyniku badań stwierdzono, że krótszy czas mielenia lub azotowania prowadził do niepełnego przereagowania próbek, w których stwierdzono obecność Si. Czas mielenia masy wpływał na szybkość późniejszego azotowania jak i ostateczny skład fazowy. Wydłużanie czasu mielenia prowadziło do powstania większej ilości fazy X, podczas gdy przedłużanie czasu azotowania krócej przemielanych próbek powodowało powstawanie większej ilości sialonu O'.