Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Physico-chemical properties of fine-grained powder in Al2O3-ZrO2-Y2O3-CeO2 system produced by combined method

Smyrnova-Zamkova M. Y., Ruban O. K., Bykov O. I., Dudnik O. V.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 4

234--240

EN

At present due to the emergence of new methods of synthesising starting powders and their consolidation, Al2O3-based high-strength ceramic materials toughened by ZrO2 (ZTA) are widely used as structural materials for various purposes. It is known that the material properties depend on the properties of the starting powders. Combined methods of powder preparation essentially extend the possibility to vary the powder properties. The purpose of this work is to produce a fine-grained powder of the composition (mol%) 58.5 α-Al2O3 - 41.5 ZrO2 (Y2O3, CeO2) by a combined method (hydro-thermal synthesis in an alkaline medium/mechanical mixing). The resultant fine-grained powder was heat-treated at 400, 550, 700, 850, 1000, 1150, 1300, and 1450°C with holding for 2 hours at each temperature. The properties of the synthesized powders were characterized by differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and specific surface measurements (BET). The microstructural and phase analyses were conducted by petrographic study. The powder morphology varies continuously topologically. The agglomerates after mechanical mixing had an irregular shape up to 1450°C. A tetragonal solid solution based on ZrO2 (T-ZrO2) and α-Al2O3 was identified in the powder after mechanical mixing. T-ZrO2, as well as a monoclinic solid solution based on ZrO2 (M-ZrO2) and α-Al2O3 were identified after heating at 1450°C. The research results will be used for the microstructural design of ZTA composites.

PL

Obecnie, dzięki pojawieniu się nowych metod syntezy proszków wyjściowych i ich konsolidacji wysoko wytrzymałe materiały ceramiczne na bazie Al2O3 hartowane przez ZrO2 (ZTA) są szeroko stosowane jako materiały konstrukcyjne do różnych celów. Wiadomo, że właściwości materiału zależą od właściwości wyjściowych proszków. Połączone metody przygotowania proszku w istotny sposób rozszerzają możliwość zmiany właściwości proszku. Celem tej pracy jest wytworzenie drobnoziarnistego proszku o składzie (% mol) 58,5 α-Al2O3 - 41,5 ZrO2 (Y2O3, CeO2) metodą łączoną (synteza hydrotermiczna w środowisku alkalicznym/mieszanie mechaniczne). Uzyskany drobnoziarnisty proszek poddano obróbce cieplnej w temperaturze 400, 550, 700, 850, 1000, 1150, 1300 i 1450°C z utrzymywaniem przez 2 godziny w każdej temperaturze. Właściwości zsyntetyzowanych proszków scharakteryzowano za pomocą różnicowej analizy termicznej (DTA), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) i specyficznych pomiarów powierzchni (BET). Za pomocą badań petrograficznych przeprowadzono analizy mikrostrukturalne i fazowe. Morfologia proszku zmienia się w sposób ciągły topologicznie. Aglomeraty po mechanicznym mieszaniu miały nieregularny kształt do temperatury 1450°C. Tetragonalny stały roztwór oparty na ZrO2 (T-ZrO2) i α-Al2O3 został zidentyfikowany w proszku po mechanicznym mieszaniu. T-ZrO2, jak również jednoskośny stały roztwór na bazie ZrO2 (M-ZrO2) i α-Al2O3 otrzymano po ogrzewaniu w temperaturze1450°C. Wyniki badań zostaną wykorzystane do mikrostrukturalnego projektowania kompozytów ZTA.

2

Struktura i własności materiałów kompozytowych magnetycznie miękkich o osnowie silikonowej wzmacnianych nanokrystalicznymi proszkami stopu kobaltu

Konieczny J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 2 (158)

182--186

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, własności mechanicznych i magnetycznych materiałów kompozytowych, magnetycznie miękkich o osnowie silikonowej. Proszki metalowe otrzymano w wyniku mielenia taśm metalowych o strukturze amorficznej oraz nanokrystalicznej ze stopu Co68Fe4Mo1B13,5Si13,5. Wykazano, że na własności mechaniczne jak i fizyczne bardzo silnie oddziałuje udział metalowego proszku.

EN

The article presents the investigation results of microstructure, mechanical and magnetic properties of soft magnetic composite materials with silicone matrix. Metal particles obtained by high energy ball milling of the metal ribbons of amorphous and nano-crystalline structure of the alloy Co63Fe4Mo1B13,5Si13,5. It was shown that the mechanical properties as well as physical influences strongly the powder metal part.

3

Nanokompozyty polimerowe z udziałem nanokrystalicznych proszków stopów na osnowie Fe magnetycznie miękkich

Ziębowicz B., Szewieczek D.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 6

539-544

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie technologiczne prowadzące do otrzymania materiałów kompozytowych o regulowanych własnościach ferromagnetycznych oraz mechanicznych powstałych w wyniku wiązania nanokrystalicznych proszków stopu Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 (FINEMET,) z proszkami polietylenu niskociśnieniowego o dużej gęstości (PEHD). Proszki stopu Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 powstały w wyniku wysokoenergetycznego mielenia taśm po procesie nanokrystalizacji termicznej. Zaproponowana technologia otrzymywania materiałów kompozytowych polega na połączeniu odpowiednio przygotowanych komponentów w wyniku prasowania jednostronnego jednoosiowego. Opracowana technologia pozwoliła na wyznaczenie optymalnych parametrów procesu wytwarzania materialów kompozytowych oraz na opracowanie w wyniku przeprowadzonych badań najkorzystniejszego rozwiązania materiałowego ze względu na ich własności magnetyczne i mechaniczne. Wytworzenie materiałów kompozytowych złożonych z proszków materiałów nanokrystalicznych i polimerów oraz optymalizacja ich własności daje podstawy do ich praktycznego zastosowania.

EN

This paper presents technological solution which makes possible to obtain the composite materials with the controlled ferromagnetic and mechanical properties. The composite materials were made by binding the Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 (FINEMET) alloy with high density pressureless polyethylene (PEHD). The ferromagnetic powders of Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 alloy were made by high-energy milling of tapes after their thermal nanocrystallization. Manufacturing technology of the composite materials depends on connecting the fabricated components by one-sided uniaxial pressing. Used technology allowed evaluating optimal parameters of the composite materials manufacturing process and to elaborate, according to experiments, the best material solution - most advantageous mechanical and magnetic properties. Manufacturing of the composite materials composed from the nanocrystalline powder materials and polymers as well as optimalization of their properties gives the base for their practical application.

4

Properties and structure of the functional composite materials - Nd-Fe-Co-B powder bonded with polymer

Ziębowicz B., Dziekońska M., Dobrzański L. A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 52, nr 2

74-81

EN

Purpose: This paper presents the material and technological solution which makes it possible obtaining functional composite materials based on the nanocrystalline Nd-Fe-Co-B powder with polymer matrix and shows the possibility of application in different branches of the techniques. Design/methodology/approach: For fabrication of composite materials: Nd-Fe-Co-B powder obtained by rapid quenched technique and for matrix - high density pressureless polyethylene (PEHD) and polyamide (PA12) (2.5 % wt.) were used. Composite materials were compacted by the one-sided uniaxial pressing. The complex relationships among the manufacturing technology of these materials, their microstructure, as well as their mechanical and physical properties were evaluated. Materialographic examination of the structure of composite materials and fractures after decohesion were made. Findings: The main purpose of obtaining this kind of composite materials is broadening possibilities of nanocrystalline magnetic materials application that influence on the miniaturization, simplification and lowering the costs of devices. Composite materials show regular distribution of magnetic powder in polymer matrix. Examination of mechanical properties show that these materials have satisfactory compression strength. Practical implications: The manufacturing of composite materials Nd-Fe-Co-B powder - polymer greatly expand the applicable possibilities of nanocrystalline powders of magnetically hard materials however further examination to obtain improved properties of magnetic composite materials and investigations of constructions of new machines and devices with these materials elements are still needed. Originality/value: Manufacturing processes of functional composite materials obtaining Nd-Fe-Co-B - polymer matrix and determination of their mechanical properties. Results are the base for further investigations such composite materials.

5

Corrosion resistance of the composite materials: nanocrystalline powder – polymer type in acid environment

Ziębowicz B., Drak M., Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 36, nr 2

126-133

EN

Purpose: The paper presents corrosion resistance of composite materials Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 – PEHD type in sulphuric acid and hydrochloric acid environments. Design/methodology/approach: Composite materials Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 – PEHD type were manufactured by one-sided uniaxal pressing. The amount of polymer matrix was 2.5%, 5.0%, 7.5%, wt. Powder of the Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 was made by the high-energy grinding in the shaker type 8000SPEX CertiPrep Mixer/Mill for 1 h, 3 h, 5 h. Composite materials were placed in a corrosive environment and two tests were carried out as specified below: test at the temperature of 25°C, 0.1 M solution of hydrochloric acid HCl, time 348 h; test temperature 25°C, 0.1 M solution of sulphuric acid H2SO4, time 348 h, test temperature 25°C. Findings: Obtained results of corrosion resistance allow to evaluate corrosion wear of composite materials FINEMET (Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9) – PEHD in acidic solutions of 0.1M HCl and 0.1M H2SO4. It was found that the composite materials with 7.5% wt. of polyethylene portion show the best corrosion resistance. Research limitations/implications: Composite materials Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9– PEHD type manufacturing greatly expand the application possibilities of soft magnetic materials nanocrystalline powders however further examination to obtain improved properties of magnetic composite materials and investigations of new machines and devices constructions with these materials elements are still needed. Originality/value: Results allow to complete data concerning composite materials nanocrystalline powder – polymer type which are an attractive alternative for traditional materials with specific magnetic properties. Results are the base for further investigations of the impact of corrosion environment on the magnetic properties such composite materials.

6

XRF microanalysis of Pb(ZrxTi1-x)O3 type nanocrystalline ferroelectric powders by thin layer method

Jurczyk J., Zawisza B., Sitko R., Buhl F., Osińska K., Płońska M.

Chemia Analityczna

|

2002

|

Vol. 47, No. 6

925-934

EN

A method of wavedispersive XRF analysis of Pb(Zr(x)Ti(1-x))O3 type nanocrystalline ferroelec tric powders (PZT) has been presented. Matrix effects have been minimized by using the thin layer method. Preparation of the nature sample has consisted in digesting 25 mg of the materials in hydrochloric acid and 30% hydrogen peroxide (1 +1), diluting up to 25 mL, and placing 0.5 mL of the obtained solution on a substrate. Standard samples of the same chemical composition but varied masses have been prepared to simplify calibration. Determined elements in nature samples occur within the following concentration ranges: Pb from 66.72% to 69.84%, Zr from 8.54% to 14.04%, and Ti from 3.68% to 9.16%. The detection limits for 0.5 mg samples were obtained: Pb = 1.1 x 10(-3) mg (0.22%), Zr= 1.3 x 10(-3) mg (0.26%), Ti = 2.3 x 10(-4) mg (0.05%).

PL

Opracowano metodę mikroanalizy XRF nanokrystalicznych proszków ferroelektrycznych typu Pb(Zr(x)Ti(1-x))O(3) (PZT). W celu wyeliminowania efektów matrycy zastosowano technikę cienkiej warstwy. Przygotowanie próbek naturalnych do analizy sprowadza się do roztworzenia 25 mg badanego materiału w kwasie chlorowodorowym i 30% nadtlenku wodoru (1 + 1), rozcieńczeniu do objętości 25 mL i nakropleniu 0.5 mL uzyskanego roztworu na podłoże. Do kalibracji wykorzystano wielopierwiastkowe wzorce syntetyczne o tym samym składzie jakościowym lecz różnych masach. Oznaczane pierwiastki występowały w zakresach stężeń: Pb od 66.72% do 69.84%, Zr od 8.54% do 14.04% i Ti od 3.68% do 9.16%. Granice wykrywalności dla 0.5 mg próbki wynoszą: Pb = 1.1 x 10(-3) mg (0.22%), Zr = 1.3 x 10(-3) mg (0.26%), Ti = 2.3 x 10(-4) mg (0.05%).

7

Preparation and properties of calcium zirconate.

Dudek M., Bućko M., Róg G.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

294-295

PL

Celem prezentowanej pracy było określenie właściwości elektrochemicznych spieków cyrkonianu wapniowego (zawierających niewielki nadmiar tlenku wapnia), otrzymanych metodą prażenia nanokrystalicznych proszków węglanu wapnia i dwutlenku cyrkonu. Na podstawie wyników pomiarów przewodnictwa elektrycznego i jonowej liczby przenoszenia jonów tlenu w zakresie temperatur 873 - 1273 K, stwierdzono, że otrzymane spieki charakteryzują się czystym przewodnictwem jonowym i spełniają wymagania stawiane elektrolitom stałym. Opisany powyżej materiał zastosowano jako elektrolit stały w odwracalnych ogniwach galwanicznych i wyznaczono wartość standardowej molowej entalpii tworzenia związku NiCr2O4 w temperaturze 1273K.

EN

Dense samples of calcium zirconate were prepared. Electrical conductivity of the samples were measured in the temperature range 873-1273 K by both the d.c. four probe and the impedance spectroscopy methods. Calcium zirconate with small excess of calcium oxide appeared to be a pure oxygen ion conductor. It was applied as an electrolyte in solid-state galvanic cells.

8

Structural investigations of Al-Fe-Ti alloys formed by mechanical alloying under various conditions.

Krasnowski M., Matyja H.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1163-1166

EN

There is increasing interest in the synthesis of aluminium-based alloys by mechanical alloying (MA). These materials possess a high specific strength and in high temperature applications, exhibit attractive mechanical properties. The aim of this work was to study the structural and phase transformations that take place during mechanical alloying of the ternary Al50Fe25Ti25 alloy in a high energy planetary ball mill. Two experiments were performed: one with an addition of ethanol and the other without any additional agent. The nanocrystalline composite powder, consisting of titanium carbide distributed in the Fe(Al) matrix was the final product of the process performed with the addition of ethanol. After milling without any agent an amorphous phase was observed to form. When this phase was then subjected to heating in a calorimeter the ternary phase tau2(Al2FeTi) and Fe(Al, Ti) solid solution appeared.