Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Materiały ogniotrwałe dla przetwórstwa aluminium

Pawełek A., Czechowski J.

Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych

|

2010

|

R. 3, nr 5

93-101

PL

Omówiono procesy korozyjne materiałów glinokrzemianowych w kontakcie ze stopami aluminium i określono sposoby zwiększenia trwałości materiałów ogniotrwałych stykających się z ciekłym metalem. Przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania betonu ogniotrwałego z udziałem szkła kwarcowego do rynien transportowych i wyłożeń urządzeń w ciągach technologicznych stosowanych w przetwórstwie aluminium, w szczególności w urządzeniach do ciągłego, poziomego odlewania aluminium. Zaprezentowano również wyniki badań nad opracowaniem formowanych izostatycznie rur do niskociśnieniowego odlewania aluminium z osnową sialonową, otrzymywanych na drodze reakcyjnego spiekania.

EN

Corosion processes of aluminosilicate materials on the contact with melted aluminium were desribed and the methods of increasing the time of service of refractories in such contact were determined. The results of investigation on fused silica containing refractory castables for runers and linings for aluminium casting processes as well as on isostaticaly pressed tubes with sialon matrix for low pressure aluminium casting process obtained by reaction sintering have been presented.

2

Corrosion resistant sialon-based refractories for applications in the aluminium industry

Pawlik T., Sopicka-Lizer M., Mikuskiewicz M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 4

250-252

EN

This papers describes manufacturing the sialon-based ceramics for the modern application in aluminium industry. Sialon based ceramics is characterized by excellent mechanical properties in high temperatures, good corrosion and thermal shock resistance, and Iow wettability, thus, the sialon material is an ideal candidate for a long term liquid aluminium contact. In the presented method, the relatively cheap and commonly available components, i.e. fine Si and AI2O3 powders, were used to obtain reaction bonded materials. The specimens were examined for the phase composition and dimension stability after heating in flowing nitrogen. The corrosion resistance test in liquid aluminium and the test of wettability after sintering were performed. The microstructure of contact surface was examined by the SEM/EDS method. The application of the studied refractories in a horizontal continuous aluminium casting line is planned.

PL

W pracy opisano sposób wytwarzania ceramiki sialonowej przeznaczonej do nowoczesnych zastosowań w przemyśle aluminiowym. Ceramika sialonowa charakteryzuje się doskonałymi właściwościami w wysokich temperaturach, dobrą odpornością na korozję i na wstrząsy cieplne oraz niską zwilżalnością, w związku z czym, materiał sialonowy jest idealnym kandydatem w przypadku długotrwałego kontaktu z ciekłym aluminium. W prezentowanej metodzie, wykorzystano względnie tanie i powszechnie dostępne składniki, tj. proszki Si i AI2O3, w celu otrzymania reakcyjnie wiązanego materiału. Skład fazowy i stabilność wymiarów badano w przypadku próbek wygrzanych w przepływie azotu. Po spiekaniu przeprowadzono test odporności na korozję w ciekłym aluminium i test zwilżalności. Mikrostrukturę powierzchni kontaktu zbadano za pomocą metody SEM/EDS. Planuje się wykorzystanie badanych materiałów ogniotrwałych w poziomej linii ciągłego odlewania aluminium.

3

Ceramika sialonowa - właściwości i perspektywy rozwoju.

Sopicka-Lizer M.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 3-4

167-176

PL

Związki tlenoazotkowe glinu i krzemu są potencjalnymi materiałami inżynieryjnymi o znakomitych właściwościach mechanicznych odpornościowych i cieplnych zachowywanych aż do wysokiej temperatury. Zastępowanie silnie kowalencyjnych wiązań Si-N przez dużo bardziej jonowe wiązanie Al-O tej samej długości stwarza możliwość tworzenia roztworu stałych w układzie Si-Al-O-N, a co za tym idzie obniżenia prężności par i poprawy spiekalności tych proszków. Spośród faz występujących w tym układzie największe znaczenie dla ceramiki inżynieryjnej posiadają sialony alfa i beta, roztwory stałe azotku krzemu, wywodzące się z odpowiednich odmian polimorficznych. Ceramikę sialonową można zasadniczo wytwarzać dwiema metodami: jednostopniową, polegającą na reakcyjnym spiekaniu zaformowanej mieszaniny azotku krzemu z dodatkiem tlenku i azotku glinu oraz dodatku spiekającego, a także dwustopniową, która obejmuje najpierw syntezę fazy sialonowej a następnie formowanie i spiekanie materiału w azocie. W pierwszej z nich dodatek spiekający [(Y, La)2O3] jest źródłem fazy ciekłej, w której rozpuszczają się składniki azotkowe, a na skutek przesycenia wykrystalizowuje odpowiedni sialon. Beta-sialon tworzy wydłużone ziarna, a pozostała faza ciekła zastyga w postaci amorficznej fazy międzyziarnowej dając materiał o znakomitych własnościach mechanicznych aż do temperatury transformacji fazy szklistej. Alfa-sialon otwiera możliwość inkorporacji dodatku spiekającego w strukturę Me-Si-Al-O-N ale duże, bardzo twarde i izometryczne ziarna tej fazy pogarszają odporność na pękanie. Najbardziej atrakcyjnie przedstawiają się właściwości kompozytów alfa-beta-sialonowych, ale odwracalna przemiana polimorficzna alfa<-->beta-sialon w zakresie temperatur 1350-1750 stopni Celsjusza, jak i konieczność stosowania spiekania pod ciśnieniem w celu uzyskania pełni właściwości ograniczają zakres stosowania tej ceramiki. W metodzie tradycyjnej konieczne jest wcześniejsze wyprodukowanie odpowiedniej jakości proszku sialonowego, który może być spiekany nawet bez udziału fazy ciekłej i dodatków spiekających, jeżeli uda się uzyskać proszek o odpowiednio drobnym uziarnieniu. Takie możliwości stwarzają metody redukcji karbotermicznej czystych materiałów glinokrzemianowych lub SHS a proces spiekania w azocie do gęstości teoretycznej można przeprowadzić przy normalnym ciśnieniu.

EN

Silicon and aluminium oxynitride compounds are assumed as potential engineering ceramic materials because of their excellent mechanical and thermal properties well above those where most steels and alloys cease to function. Equivalent replacement of the strong covalent Si-N bonds by the more ionic Al-O bonds of the same lengths offers possibilities of formation of solid solutions in the Si-Al-O-N system leading to les volatility and better sinterability of the compouns. Alpha and beta-sialons, solid solutions of the alpha and beta crystal structures of silicon nitride have attracted more attention among the other compounds in the Si-Al-O-N system. Sialon ceramics could be produced in two ways: a single stage procedure involving reaction sintering of silicon and aluminium nitride as well as alumina mixture with sintering additive and in a two-stage processing which includes synthesis of the relevant sialon powder followed by shaping and sintering in nitrogen. In the first procedure the sintering additive (yttria or La2O3) and alumina react with the silica on the surface of the silicon nitride powder, dissolve nitrides giving an oxynitride liquid from which the relevant sialon precipitates. Beta-sialon forms the elongated grains and the residual melt solidifies in the form of the intergranular glassy phase resulting in a material with a very impressive high-temperature strength retained up to glass-soltening temperature, alpha-sialon, unlike beta-sialon, can accommodate additional cations into its structure, densifies more easily than beta-sialon and final material shows increased hardness but hard, equiaxed grains reduce the fracture toughness of the material. The multiphase ceramics based on alpha-beta-sialons offer a variety of properties because of the different grain morphologies and the intrinsic properties of the phases but reversible alpha<-->beta transformation at 1350-1750 degrees centigrade as well as necessity of application of hot isostatic pressing technique restrict the area of application. The two step procedure involves production of the relevant sialon powder followed by sintering even without additives and liquid if the powder with sufficient small grain size has been achieved. Carbothermal reduction and simultaneous nitridation of pure alumina-silicate starting materials or self-propagating high-temperature synthesis (SHS) offer the possibility of production of such powders which can be pressureless sintered to a dense material.

4

Development of the phase composition in the carbothermally derived beta-sialon ceramics.

Sopicka-Lizer M., Metselaar R.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

735-738

EN

Carbothermally derived beta-sialon powders with different phase composition were presureless sintered with or without yttria additives. Then they were isothermally annealed in nitrogen. XRD study has shown changes in the phase composition after sintering and annealing at 1450 degrees centigrade. Development of the phase composition was dependent on the composition of the starting beta-sialon powders (presence of AlN or 15R phase) and yttria admixture. It has been found that sintering of carbothermally derived powders shifted the composition of the ceramics towards beta-sialon with higher z-value. Further annealing in nitrogen could lead to decomposition of sialon polytypoid phases and was accompanied by slow oxidation at low oxygen partial pressure.