Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Team durability test of a 1.3 MW locomotive diesel engine with prototype piston rings

Kaźmierczak Andrzej, Tkaczyk Marcin

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 4

77--82

EN

Objective of this work was to realize a test of durability of railway engine EMD645 with power about 1300 kW. Within the framework of this test were investigated a prototyped piston’s rings with diamond embankment. Piston rings are made of chromium layer with including of diamond powders technology with a porous chromium coating, where in pores is deposited on said diamond powder with a grain size about 1 micron. The work will be carried out of an analysis of collaboration piston-piston rings-cylinder unit in internal combustion engine and an analysis of the use of hard materials (diamond powder) in friction pairs. During work of this unit we can observe wear of piston rings, precisely - of coating which is deposited on ring to prolong service life. After testing of the locomotive engine EMD645 on the basis of the collected results are developed conclusions of the wearing intensity on piston ring and relating them to the requirements for coatings. The work aims to show the possibilities and benefits of the application of new protective coatings on structural elements of the internal combustion engine in order to reduce their wearing, which is consistent with the observed trend of technology development.

2

Origins and development directions of diamond abrasive tools for processing of stone materials

Rajczyk P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2018

|

Z. 24 (174)

291-297

EN

The technical level of the stone processing tools corresponds to the level of advanced technology of processing stone pieces of a specific degree of hardness. The analysis of historical building objects, e.g. in Ancient Egypt, informs and allows to put forward a hypothesis about the tools used at that time and the advancement of machining technology from the period from 3000 BC, where the small natural grains of the diamond, called amadeus, were used as an abrasive. The historical periods describing the diamond, as a raw material for the production of machining tools, proved that the degree of development of human civilization and the possibility of technical development of many branches of economic life in the whole world is determined by the determinant of machining tools. The study presents the genesis of the development of machining tools with placing and verifying the hypothesis about the production of diamond segments during the construction of the pyramids in Giza, with the 19th and 20th century development of diamond tools. The hypothesis put forward results from the conducted research studies analyzing the behavior of diamond grain in a metallic-tin bond.

PL

Poziom techniczny narzędzi do obróbki kamienia odpowiada poziomowi zaawansowanej technologii prażenia kawałków kamienia o określonym stopniu twardości. Analiza historycznych obiektów budowlanych, np. w Egipcie, pozwala wysunąć hipotezę na temat narzędzi stosowanych w tym czasie oraz dodatkowo na temat zaawansowania technologii obróbki z okresu od 3000 r. p.n.e., gdzie małe naturalne ziarna diamentu, zwanego amadeus, zostały użyte jako materiał ścierny. W pracy przedstawiono genezę rozwoju narzędzi do obróbki skrawaniem wraz z postawieniem i weryfikacją hipotezy o produkcji segmentów diamentowych podczas budowy piramid w Gizie. Hipoteza ta wynika z przeprowadzonych badań, analizujących zachowanie się ziarna diamentu w wiązaniu metal-cyna.

3

Properties of nanocomposite Ni/diamond coatings produced by the electrocrystallization method

Trzaska M., Mazurek A.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 1

37--41

EN

This paper presents the results of research on the properties of composite coatings with a nickel matrix and diamond nanopowders as the dispersed phase. The coating deposition processes were carried out in a Watts bath containing organic compounds and dispersion particles in the form of nanodiamond powder. The characteristics of the dispersed diamond phase were determined using a transmission electron microscope and X-ray diffraction identifications. For comparison purposes, the research also covered pure nickel coatings with nanocrystalline structures. The morphology, topography and chemical composition of the produced coatings were analysed using a scanning electron microscope equipped with an EDS detector. The microhardness of the nickel and composite coatings were measured using a Vickers microhardness tester. The tribological properties of the manufactured coatings were studied using a Calotest. The structures of the produced coatings were found to be compact. Compared to the nickel coatings, the Ni/diamond composite coatings were found to have greater microhardness and stronger abrasive wear resistance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok kompozytowych z osnową niklową i diamentem jako fazą dyspersyjną. Proces osadzania powłok prowadzono w kąpieli Wattsa z dodatkiem związków organicznych oraz cząstek dyspersyjnych w postaci proszku nanodiamentu. Charakterystykę dyspersyjnej fazy diamentowej określono za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. W celach porównawczych badania obejmowały również powłoki niklowe o nanokrystalicznej strukturze. Morfologię, topografię oraz skład chemiczny wytworzonych powłok analizowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w przystawkę analityczną EDS. Mikrotwardość powłok niklowych i kompozytowych wyznaczano za pomocą mikrotwardościomierza Vickersa. Właściwości tribologiczne wytworzonych powłok badano za pomocą kulotestera. Wytworzone powłoki charakteryzowały się zwartą budową. Powłoki kompozytowe Ni/diament w porównaniu do powłok niklowych cechowały się większą mikrotwardością i większą odpornością na zużycie ścierne.

4

Nanodiamonds

Mitura S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 1

166-171

EN

Purpose: Diamond nanoparticles have been found in DLC films, in detonation products of explosives and in some type of meteorites. In this paper the results of physico-chemical examinations - also in vitro and in vivo - of Nanocrystalline Diamond Powder Particles (DPP) and Detonation Nanodiamond (DND) are reported. Design/methodology/approach: Material characterizations of DPP have been evaluated by using: Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Auger electron spectroscopy (AES), microX-Ray Spectroscopy. Biological investigation based on: (a) in vivo and (b) in vitro examinations as well (c) clinical investigations - contact allergy. Findings: It has been proven that Diamond Powder Particles (DPP) may act as antioxidant and/or anti-inflammatory factors when applied in living systems. It seems probable that reactions between the diamond surface and some biologically important molecules play a significant role in this process. Research limitations/implications: The mechanism of antioxidant and/or anti-inflammatory behavior of DPP is not yet fully understood. Practical implications: Nanocrystalline diamonds can be dispersed in a biologically acceptable carrier to form various compositions. DPP can be included in a cream having bioactive properties. Originality/value: Bioactivity of Diamond Powder Particles.

5

Carbon coatings for medical implants

Grabarczyk J., Batory D., Louda P., Couvrat P., Kotela I., Bakowicz-Mitura K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

107-110

EN

Purpose: In this paper we report in vitro and in vivo results of Nanocrystalline Diamond Coatings which are used in medicine onto medical implants. The very important property of carbon coatings is the protection living organism against the metalosis. Different medical implants with complicated shapes are covering by Nanocrystalline Diamond Coatings by RF dense plasma CVD. Design/methodology/approach: 1) Material characterizations of deposited coatings have been evaluated by using: Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Auger electron spectroscopy (AES), micro X-Ray Spectroscopy and bend test 2) Biological investigation based on: (a) in vivo and (b) in vitro examinations as well (c) clinical investigations - contact allergy. Findings: It was revealed that Nanocrystalline Diamond Coatings form the barrier diffusion between implant and human environment as a consequence prevent leaching of metallic ions into the body. Additionally, the research on carbon coatings proved that diamond layers are biocompatible with living organism. Contact allergy on nickel is inhibited by diamond powders. Practical implications: Practical application metal implants with NCD in orthopedy, cardiosurgery, oral surgery, maxillo-facial surgery and dermatology. Originality/value: We have observed anti-inflammatory, antiallergic and anticancerogenic responses from the carbon coatings layers onto medical implants like wires and screws.

6

Wpływ proszków węglowych na ludzkie krwinki białe

Bąkowicz-Mitura K., Czerniak-Reczulska M., Baj Z.

Engineering of Biomaterials

|

2007

|

Vol. 10, no. 63-64

32-34

7

Hamowanie procesu hemolizy w obecności proszku diamentowego w warunkach uszkodzenia przez wolne rodniki

Mitura K., Bartosz G., Mitura S.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 43-44

70--73

PL

Stres oksydacyjny jest zjawiskiem powodującym uszkodzenie błony komórkowej, w tym błony erytrocytu. Jest to łańcuchowa reakcja wolnorodnikowa, w wyniku której powstające wolne rodniki [1,2], uszkadzając strukturę tej błony, zmieniają jej właściwości półprzepuszczalne i powodują zmianę konformacji dwuwarstwy lipidowo-białkowej. Powstałe w wyniku procesu peroksydacji lipidów, toksyczne produkty -nadtlenki lipidów, wbudowując się w błonę komórkową, mogą być przyczyną uszkodzenia całej komórki, a przede wszystkim jej materiału genetycznego zawartego w jądrze komórkowym. Tak uszkodzona błona komórkowa erytrocytu, powoduje zaburzenie w funkcjonowaniu tej krwinki, które nazywa się zjawiskiem hemolizy. Klinicznie hemoliza to niedokrwistość hemolityczna, czyli zmniejszenie liczby krwinek czerwonych we krwi obwodowej, spowodowane rozpadem tej krwinki, z powodu uszkodzenia błony komórkowej, uwarunkowane czynnikami zewnątrz- lub wewnątrz-krwinkowymi. Istota samego zjawiska jest odzwierciedleniem procesu chorobowego, jaki dotyka krwinkę czerwoną, a co za tym idzie, wymaga właściwego postępowania terapeutycznego. Leki, które hamują proces hemolizy, nie zawsze spełniają oczekiwania lekarzy i niejednokrotnie nie powodują całkowitego wyleczenia, a działają wyłącznie objawowo. Wydaje się, że zastosowanie proszku diamentowego może być alternatywnym sposobem leczenia tego rodzaju zaburzeń [6].

EN

Oxidative stress is the phenomenon which takes partin the damage of cell membrane, for ex.: the erythrocyte membrane. This mechanism is based on the free radical chain reactions [1,2]. The result of this process are the products: free radicals - the cause of the damage of cell membrane structure and change properties of cell membrane fluidity and conformations of phospholipid bilayer. Lipid peroxidation is the cause of the form the toxic products -superoxides lipids in cell membrane and the damage of nucleus which contains a genetic material (DNA) of this cell. Erythrocyte membrane can be destroyed in mechanism of oxidative stress and it is the base of developing the phenomenon of haemolysis. The clinical name of this process is "anemia haemolytica" - the decreasing of amount of erythrocytes in peripheral blood from the egzogenic or endogenic factors. Haemolysis is the pathological process in human organism and in aspect of disease can be treated successfully. Medicines, which doctors use to treat this disorder are not completely good because always mechanism of its activity contains only the symptomatic treatment. It seems that Diamond Powder Particles can be used as the alternative therapy of anemia haemolytica [6].

8

Proszek diamentowy jako inhibitor stresu oksydacyjnego indukowanego przez AAPH

Bąkowicz K., Bartosz G.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 38-42

192-193

9

Nanokrystaliczny diament (NCD) - nowy i obiecujący materiał do zastosowań medycznych

Walkowiak B., Okrój W., Przybyszewska I., Pirek M., Szymański W., Kosęda P., Jakubowski W.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 35-36

62-67

PL

Nanokrystaliczny diament (NCD) przejawia szereg interesujących właściwości. Niektóre z nich mogą być atrakcyjne w zastosowaniach biomedycznych. Niniejsze opracowanie dotyczy badań nad anty-oksydacyjnymi właściwościami NCD, jego tombozgodnością oraz odpornością na powstawanie biofilmu. Badania zrealizowano stosując następujące metody: 1. Obserwacja luminolo-zależnej luminescencji, wywoływanej przez reaktywną formę tlenu (kwas podchlorawy) generowaną przez chloraminę T w osoczu krwi, w obecności proszków diamentowych. Intensywność mierzonej luminescencji jest wprost proporcjonalna do ilości reaktywnych form tlenu w badanym układzie. Stwierdzono, że obecność proszków diamentowych znamiennie i w sposób zależny od ich koncentracji wpływa na obniżenie ilości kwasu podchlorawego. 2. Obserwacja adhezji płytek krwi do badanych powierzchni z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego. Wykazano, że płytki krwi tylko w niewielkiej ilości, w porównaniu z powierzchnią stali medycznej, przylegały do powierzchni NCD. Jednak skazy powierzchni NCD były miejscem intensywnej adhezji płytek krwi. 3. Obserwacja zasiedlania badanych powierzchni przez komórki E.coli, z zastosowaniem mikroskopu fluorescencyjnego. Pokazano, że bakterie najchętniej kolonizowały powierzchnię stali medycznej 316L. Znacznie słabiej powierzchnię stopu tytanu Ti6Al4V. Najbardziej oporna na kolonizację komórkami E.coli była powierzchnia NCD. Uzyskane wyniki wskazują również na wzrost podatności na kolonizację przez mikroby powierzchni opłaszczonej białkami.

EN

Nanocrystalline diamond (NCD) exhibits several interesting properties. Some of them can be attractive in biomedical applications. This study concerns of research on anti-oxidative properties of NCD, its thrombocompatibility, as well as its resistance to bacterial biofilm formation. Results were obtained using following methods: 1. Observation of luminal-depend luminescence caused by reactive oxygen species (hypochlorous acid) generated by chloramines T in blood plasma, in the presence of diamond powders. The intensity of measured luminescence is directly proportional to the amount of reactive oxygen species in the system. We have found, that presence of diamond powder particles (DPP) significantly and concentration-dependently causes decrease in hypochlorous acid amount. 2. Observation of platelets adhesion to examined surface with use of scanning electron microscopy (SEM). It was proved, that blood platelets adhered to NCD surface only in a very small amount when compared to medical steel surface. However, defects of the NCD surface were the place of intensive platelet adhesion. 3. Observation of colonization of examined surfaces by E.coli cells, was performed with use of fluorescence microscope. It was shown that bacteria colonized predominantly medical steel 316L surface whereas titanium alloy Ti6Al4V surface was colonized considerably less. NCD surface was the most resistant to E.coli cells colonization. The received results also point higher susceptibility to microbial colonization of surface coated by proteins.

10

Chemiczna modyfikacja powierzchni proszku diamentowego

Pirek M., Okrój W., Przybyszewska I., Jakubowski W., Walkowiak B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 35-36

36-39

PL

Ze względu na unikalne właściwości fizyko-chemiczne, warstwy krystalicznego węgla znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach. Wysoka biozgodność umożliwia zastosowanie tych warstw do pokrywania implantów medycznych. Dlatego też istnieje obecnie duże zainteresowanie rozwojem metod modyfikacji powierzchni diamentowych. Pozwalają one na formowanie powłok o nowych właściwościach. W poniższych badaniach przedstawiono próbę modyfikacji proszku diamentowego (DPP - Diamond Powder Particles) polegającą na wytworzeniu na ich powierzchni grup karboksylowych. W badaniach użyto proszków diamentowych, wytworzonych metodą RF PCVD (Radio Frequency Plasma Chemical Vapour Deposition). Proces modyfikacji polegał na reakcji DPP z dwoma silnymi utleniaczami: H2SO4 i NaClO3 w atmosferze argonu. Do charakterystyki proszku użyto skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i spektroskopu podczerwieni (FTIR).

EN

In view of the unique physico-chemical properties, the crystalline carbon layers are a very attractive materials for different applications. The high biocompatibility enables to use these layers in medicine as a surface which coat implants. That's why a development of surface modifications' methods arouses currently a great interest. These diamond surfaces allow to make a coatings, which possess a new properties. In this study, we attempt to chemical modification of diamond powder particles (DPP) in order to produce carboxylic groups at the surface. In the investigations we used DPP, witch were synthetised by Radio Frequency Chemical Vapour Deposition. The modification consist in reaction of DPP with two strong oxigenators: sulphuric acid and sodium chlorate in atmosphere of argon. Scanning Electron Microscopy and FT-IR were used to characterize the surface of the diamond powder.

11

Kompozyty diamentowe - otrzymywanie, właściwości

Świrad S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2003

|

z. 61 [202]

133-138

PL

W pracy przedstawiono obecną wiedzę na temat kompozytów diamentowych. Opisano metody ich otrzymywania oraz ich właściwości. Zastosowanie kompozytów z diamentu w narzędziach skrawających i ściernych pozwala uzyskiwać wysoką dokładność i polepszać jakość obrabianych powierzchni oraz uzyskiwać większą wydajność obróbki.

12

Wysokociśnieniowe spiekanie proszków diamentowych.

Jaworska L.

Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem. Zeszyty Naukowe

|

2002

|

nr 82

112-112

PL

W pracy przedstawiono stan wiedzy dotyczącej wytwarzania i badań kompozytów diamentowych przeznaczonych na ostrza narzędzi skrawających. Na tym tle omówiono wyniki prac własnych. Głównym celem badań własnych jest zastąpienie dotychczas powszechnie stosowanej w kompozytach diamentowych, szkodliwej dla zdrowia człowieka kobaltowej fazy wiążącej innym rodzajem tworzywa ze szczególnym uwzględnieniem węglików. Badania ekperymentalne przeprowadzono na próbkach warstwowych oraz kompozytach otrzymanych drogą spiekania w warunkach wysokich ciśnień (zastosowano ciśnienia do 8.0 GPa). Przeprowadzono szereg badań materiałowych np.: badania mikrostrukturalne z zastosowaniem mikroskopu metalograficznego, skaningowego oraz transmisyjnego, rentgenowską analizę składu fazowego, pomiar naprężeń własnych metodą rentgenowską, dyfrakcję elektronową, pomiary twardości sposobem Vickersa, pomiar modułu Younga metodą ultradźwiękową. Określono wytrzymałość na ściskanie średnicowe i przeprowadzono badania odporności temperaturowej kompozytów. Na podstawie przeprowadzonych badań określono podstawowe cechy, które musi spełniać faza wiążąca w odniesieniu do ziaren diamentowych w kompozycie. Określono wpływ rodzaju, ilości i właściwości fazy wiążącej na właściwości kompozytu diamentowego. W celu oceny właściwości użytkowych materiału, który może zostać przeznaczony na ostrza noży skrawających przeprowadzono próby ścieralności oraz wyznaczono składowe całkowitej siły skrawania podczas obróbki stopu aluminium PA6. Opracowana i opisana metodyka badań kompozytów diamentowych pozwala na wytypowanie materiału, który może być zastosowany na ostrza narzędzi, które sprawdziły się w warunkach skrawania materiałów.

EN

The paper describes the state of knowledge concerned with the production and studies of diamond composites for cutting tool applications. The main aim of the investigations was to replace the widespread cobalt-bonding phase with another kind of material with special regard to carbides. Cobalt is unwholesome for men. Sandwich type samples and composites produced by HP-HT sintering (at the pressure 8.0 GPa) were used in investigations. Various methods for material investigations were applied. For example: microstructural studies using optical, scanning and transmission electron microscope, x-ray and electron diffraction phase analysis and Vickers hardness measurement. Young modulus measurements were carried out using ultrasonic method. Compressive radian strength and thermal resistances of these composites were determined. On the base of these studies the most essential characteristics of the bonding phase for diamond composites were determined. The influence of the type, amount and properties of bonding phase on the properties of diamond composites were determined too. In order to estimate properties of the material for cutting edges, wear tests were carried out and components of the total cutting force during machining the PA6 aluminium alloy were measured. Elaborated investigation methods permit to select the material for cutting edges application. Cutting edges were prepared and verified in cutting conditions. They proved correct.

13

Wysokociśnieniowe spiekanie (HT-HP) proszków diamentowych z tytanem i węglikiem tytanu.

Jaworska L.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 2

72-75

PL

W artykule opisano wysokociśnieniowe spiekanie proszku diamentu z tytanem oraz z niestechiometrycznym węglikiem tytanu. Rodzaj fazy wiążącej w spieku ma znaczący wpływ na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne spieków diamentowych przeznaczonych na ostrza narzędzi skrawających. W przypadku spieków otrzymanych z diamentu metalizowanego tytanem uzyskano bardzo jednorodną strukturę. W spiekach tego rodzaju występują głównie połączenia typu diament-TiC-diament. W spiekach otrzymanych z mieszaniny proszków diamentu i tytanu, mieszanych mechanicznie uzyskana struktura nie jest jednorodna, występują skupiska węglika tytanu. Spieki te mają większy udział połączeń typu diament-diament. W porównaniu ze spiekami otrzymanymi z ziarna metalizowanego mają większą odporność na zużywanie. W przypadku spiekania diamentu z TiC0.92 uzyskano silne połączenie ziaren diamentu i TiC. Badania mikrostruktury spieków otrzymanych z diamentu z 5% masy tytanu oraz z diamentuz 5% masy TiC0.92 przeprowadzono, przy użyciu mikroskopu transmisyjnego. Dla obu spieków stwierdzono występowanie silnej niezdefektowanej fazy wiążącej w postaci TiC.

EN

The paper describes high pressure sintering of diamond powder with titanium and nonstoichiometry titanium carbide for cutting tool application. A type of bonding phase has the significant influence on microstructure and mechanical properties of diamond compacts. Very homogeneous structure was achieved in case of compacts obtained from metalized diamond where diamond-TiC-diamond connection were predominant. In case of compacts prepared by mechanical mixing of diamond with titanium powders the obtained structure was nonhomogeneous with titanium carbide clusters. They had more diamond to diamond connections. These compacts compared to the compact made of metalized diamond have greater wear resistance. In the case of the diamond and TiC0.92 sintering the strong bonding of TiC diamond grains was obtained. The microstructure observations for diamond with 5% wt. Ti and diamond with 5% wt. TiC0.92 (the initial composition) compacts were performed transmission microscope. For two type of compacts the strong bonding phase TiC without defects is creating.