Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristics of the phase and chemical composition of blast furnace slag in terms of the possibility of its economic use

Jonczy Iwona, Grzesik Bartłomiej, Wieczorek Andrzej Norbert, Gerle Anna, Nuckowski Paweł, Staszuk Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 4

153--172

EN

This article presents the results of studies into the phase and chemical composition of blast furnace slag in the context of its reuse. In practice, blast furnace slags are widely used in the construction industry and road building as a basis for the production of, for example, cements, road binders and slag bricks. They are also used in the production of concrete floors, mortars, and plasters. Blast furnace slag is mainly used as a valuable material in the production of hydraulic binders, especially cement that improves the mechanical properties of concretes. The favorable physical and mechanical properties of slags, apart from economic aspects, are undoubtedly an asset when deciding to use them instead of natural raw materials. In addition to the above, there is also the ecological aspect, since by using waste materials, the environmental interference that occurs during the opencast mining of natural aggregates is reduced. Specifically, this means waste utilization through secondary management. However, it should be kept in mind that it is a material which quite easily and quickly responds to environmental changes triggered by external factors; therefore, along with the determination of its physical and mechanical properties, its phase and chemical composition must be also checked. The studies showed that the predominant component of the blast furnace slag is glass which can amount up to 80%. In its vicinity, metallic precipitate as well as crystallites of periclase, dicalcium silicates and quartz can be found. With regard to the chemical composition of the slag, it was concluded that it meets the environmental and technical requirements regarding unbound and hydraulically bound mixtures. In case of the latter, in terms of its chemical composition, the slag meets the hydraulic activity category CA3. It also meets the chemical requirements for using it as a valuable addition to mortars and concretes, and it is useful in the production of CEM II Portland-composite cement, CEM III blast-furnace cement and CEM V composite cements. The blast furnace slag is a valuable raw material for cement production. Cement CEM III/C contains 81–95% of blast furnace slag in accordance with EN 197-1:2012. In 2019, the Polish cement industry used 1,939,387.7 tons of slag.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań składu fazowego i chemicznego żużla wielkopiecowego w aspekcie możliwości jego wtórnego wykorzystania. W praktyce żużle wielkopiecowe znajdują dość szerokie zastosowanie w przemyśle budowlanym oraz w drogownictwie, m.in. na ich bazie produkowane są cementy, spoiwa drogowe oraz cegły żużlowe; stosowane są również przy wykonywaniu posadzek betonowych, do produkcji zapraw murarskich i tynkarskich. Wiodącą rolą żużla wielkopiecowego staje się jego wykorzystanie jako cennego surowca w produkcji spoiw hydraulicznych, zwłaszcza cementu poprawiającego właściwości mechaniczne betonów. Korzystne właściwości fizykomechaniczne żużli, obok aspektów ekonomicznych, stanowią niewątpliwie atut przy podejmowaniu decyzji o ich wykorzystaniu zamiast surowców naturalnych. Do tego dochodzi jeszcze aspekt ekologiczny, gdyż wykorzystując materiały odpadowe, ogranicza się ingerencję w środowisko, jaka ma miejsce podczas odkrywkowej eksploatacji kruszyw naturalnych, ponadto prowadzona jest utylizacja odpadów poprzez ich wtórne zagospodarowanie. Należy jednak zwrócić uwagę, że jest to materiał, który dość łatwo i szybko reaguje na zachodzące w środowisku zmiany wywołane czynnikami zewnętrznymi, dlatego obok oznaczeń właściwości fizykomechanicznych żużla niezbędna jest kontrola jego składu fazowego i chemicznego. Przeprowadzone badania wykazały, że w badanym żużlu wielkopiecowym dominującym składnikiem jest szkliwo, którego udział można szacować na około 80%, w jego otoczeniu występują wytrącenia metaliczne żelaza, a także krystality peryklazu, krzemianów dwuwapniowych oraz kwarcu. Biorąc pod uwagę skład chemiczny żużla, stwierdzono, że spełnia on wymagania środowiskowe oraz wymagania techniczne dotyczące drogowych niezwiązanych i związanych hydraulicznie mieszanek. W przypadku tych ostatnich pod względem składu chemicznego żużel spełnia kategorię aktywności hydraulicznej CA3. Spełnia także wymagania chemiczne dotyczące stosowania go jako wartościowego dodatku do zapraw i betonów oraz jest przydatny do produkcji cementów portlandzkich żużlowych CEM II, cementów hutniczych CEM III oraz cementów wieloskładnikowych CEM V. Żużel wielkopiecowy jest cennym surowcem do produkcji cementu. Cement CEM III/C zawiera 81–95% żużla wielkopiecowego zgodnie z normą EN 197-1:2012. W 2019 roku polski przemysł cementowy zużył 1 939 387,7 ton żużla.

2

Fly ash – a valuable material for the circular economy

Strzałkowska Ewa

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 2

49--62

EN

Generation of coal-based electricity is always associated with the origination of large amount of combustion waste. The presented article is a review concerning the possibilities of innovative directions of management for one of the by-products of coal combustion: fly ash. The storage of these waste products is associated with their negative impact on the environment. This is why research has been undertaken worldwide on the implementation of the concept of a circular economy. This article includes the examination of basic physical, chemical, and mineralogical properties of the most valuable components of fly ash (microspheres, magnetic fraction, and glass). It contains the examination of methods of separating these components and indicates the prospective directions of their use, e.g. as light fillers for polymers, sorbents, catalysts, composite materials, light ceramics, lightweight concretes, thermal insulation materials, biomaterials, raw material for the synthesis of zeolites or geopolymers. The paper also presents the components of fly ash, which can be treated as an alternative source of valuable elements, including critical elements. Moreover, it points to the necessity of capturing flammable substances from combustion by-products in order to obtain raw material characterised by a high degree of purity. It has been demonstrated that this way of ash management can lead to high recycling rates and bring valuable materials back to the economy. Such actions fit perfectly into global efforts for sustainable development and the circular economy.

PL

Wytwarzanie energii elektrycznej opartej na węglu wiąże się zawsze z powstawaniem dużej ilości odpadów paleniskowych. Prezentowany artykuł ma charakter przeglądowy i dotyczy możliwości innowacyjnych kierunków zagospodarowania jednego z ubocznych produktów spalania węgla – popiołu lotnego. Składowanie tych odpadów wiąże się z ich negatywnym oddziaływaniem na środowisko, dlatego na całym świecie podjęto badania nad wdrażaniem koncepcji gospodarki obiegu zamkniętego. W artykule omówiono podstawowe, istotne dla oceny przemysłowej właściwości fizyczne, chemiczne i mineralogiczne najbardziej cennych składników popiołów lotnych (mikrosfer, frakcji magnetycznej i szkliwa). Omówiono sposoby wydzielenia tych składników oraz wskazano na perspektywiczne kierunki ich zastosowania np. jako lekkich wypełniaczy polimerów, sorbentów, katalizatorów, materiałów kompozytowych, lekkiej ceramiki, betonów lekkich, materiałów termoizolacyjnych, biomateriałów, surowca do syntezy zeolitów czy geopolimerów. Wskazano składniki popiołów lotnych, które mogą być traktowane jako alternatywne źródło cennych pierwiastków, w tym pierwiastków krytycznych. W celu uzyskania surowca o wysokim stopniu czystości zwrócono uwagę na konieczność wychwycenia substancji palnych z ubocznych produktów spalania. Wykazano, że taki sposób gospodarowania popiołami może prowadzić do wysokich wskaźników recyklingu i sprawić, że cenne materiały będą trafiały z powrotem do gospodarki. Takie działania doskonale wpisują się w globalne wysiłki na rzecz zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym.

3

Influence of dental materials on hardness and Young’s modulus of the surface layers of tooth enamel formed as a result of friction

Wojda Sylwia, Sajewicz Eugeniusz

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2019

|

Vol. 21, no. 1

129--139

EN

The purpose of this work was to determine the influence of dental materials used as permanent fillings on the mechanical properties of the tooth enamel surface layer subjected to friction with these materials. Methods: Dental composite materials (five types) were differentiated in terms of size and shape of the filler particles and matrix type over the course of tests on the chewing simulator under two different loads set during friction. Next, it was measured values of wear and nanoindentation for the resulting friction rates on the enamel (3 different load ranges). Results: It was found that the enamel’s resistance to tribological wear is significantly higher than that of the tested dental materials. It is also important to note that, depending on the penetration depth of the indenter (depends on the indenter pressure), different hardness values and Young’s modulus of enamel were obtained after friction with different dental materials. This demonstrates the formation of a surface layer with different properties than the native material. Conclusions: Analysis of the obtained results suggests the existence of different tribological wear mechanisms, as evidenced by significant differences in the wear values of dental materials and enamel. The data show that the enamel surface layer modified by the contacting dental material is shaped to a certain depth, and different thickness ranges of the changed layer have different properties.

4

Ocena wpływu rodzajów stosowanych materiałów ortodontycznych na oczyszczanie szkliwa po zakończonym leczeniu aparatami stałymi

Machoy M., Machoy-Mokrzyńska A., Szyszka-Sommerfeld L., Woźniak K.

Problemy Nauk Stosowanych

|

2018

|

T. 8

177--184

PL

Wstęp i cel: Leczenie ortodontyczne aparatami stałymi wymaga mocowania zaczepu na powierzchni szkliwa każdego zęba stałego. Stosuje się do tego celu materiał kompozytowy, nakładany na podstawę zaczepu, łączący się ze szkliwem za pośrednictwem systemu wiążącego. Oczyszczenie szkliwa z pozostałości materiałów po zakończonym leczeniu jest konieczne dla utrzymania zdrowia szkliwa i przyzębia. Celem pracy była ocena wpływu rodzajów stosowanych materiałów ortodontycznych na czas oczyszczania szkliwa po zakończonym leczeniu aparatami stałymi. Materiał i metody: 180 usuniętych zębów podzielono na dwie równe grupy, w których zastosowano różne systemy wiążące (w pierwszej grupie system wiążący V generacji, w drugiej system VII generacji). W każdej grupie wyodrębniono trzy podgrupy, w których zastosowano zaczepy ortodontyczne wykonane z różnych materiałów (stalowe, ceramiczne, kompozytowe). Po usunięciu zaczepów, powierzchnię szkliwa oczyszczano z pozostałości materiałów przy zastosowaniu frezów z węglika spiekanego lub gumki silikonowej z tlenkami glinu. Mierzono czas potrzebny do oczyszczenia szkliwa w każdej grupie. Wyniki: Wykazano, że czynnikami mającymi wpływ na czas oczyszczania szkliwa był rodzaj zaczepu stosowanego podczas leczenia oraz narzędzie wykorzystywane do oczyszczania pozostałości materiału adhezyjnego. Wnioski: Rodzaj zastosowanego narzędzia czyszczącego oraz rodzaj zastosowanych zamków ortodontycznych mają wpływ na efektywność oczyszczania szkliwa.

EN

Introduction and aim: In orthodontic treatment, fixed appliances are attached to the enamel surface of each permanent tooth by orthodontic bands. For this purpose, a composite material is applied to the base of the band, which is connected to the enamel through the bonding system. After orthodontic treatment is completed, it is necessary to remove any residual materials in order to maintain and restore enamel and periodontium health. The aim of the study was to evaluate the influence of the types of orthodontic materials on the time of enamel surface clean-up after fixed appliances removal. Materials and methods: 80 removed teeth were divided into two equal groups, in which different bonding systems were used (in the first group - the V generation bonding system, whilst in the second group - the VII generation bonding system). Each group was further subdivided into three subgroups in which bands from different orthodontic materials were used (steel, ceramic, composite). After the removal of the bands, tooth enamel was cleaned of residual materials using dental carbide burs or silicone rubber with aluminium oxides. The time required to clean the enamel of residual materials in each group was measured. Results: The study shows that the type of the band used for orthodontic treatment and the tool used for removing the residual adhesive material both have a direct impact on the time of enamel surface clean-up after the removal of fixed appliances. Conclusions: The type of a cleaning tool and the type of orthodontic bands have an influence on the effectiveness of enamel surface clean-up.

5

Emocje i wiedza. O tym, jak współpraca i przemyślane zastosowanie rozwiązań daje ponadczasowe efekty

Bochińska B., Bochińska B.

Szkło i Ceramika

|

2017

|

R. 68, nr 1

32--33

6

Wpływ tlenku cyrkonu na parametry powierzchniowe szkliw porcelanowych

Pasiut K., Partyka J.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 3

246--253

PL

Surowce cyrkonowe są często wykorzystywane jako zmętniacz szkliw. Dodatkowo obecność tlenku i/lub krzemianu cyrkonu w szkliwach poprawia ich właściwości mechaniczne i odporność chemiczną. W pracy przedstawiono wpływ dodatku tlenku cyrkonu na właściwości powierzchniowe szkliw przeznaczonych na wyroby porcelanowe. Zbadano dwanaście szkliw o stałym stosunku SiO2/Al2O3 i Na2O/K2O oraz zmiennym stosunku CaO/MgO. Do szkliw został dodany tlenek cyrkonu w ilościach: 1,5%, 3% i 6% wag. Zostały także przebadane szkliwa bez dodatku tlenku cyrkonu, jako punkt odniesienia. Zmierzono takie parametry powierzchniowe jak białość w układzie CIELab i chropowatość. Ponadto wykonano badania odporności korozyjnej badanych szkliw. Wynikiem badań są interesujące zależności pomiędzy ilością dodanego tlenku cyrkonu a parametrami powierzchni.

EN

Zirconium raw materials are commonly used as a glaze opacifer. Moreover, the presence of zirconium oxide and/or zirconium silicate in the composition of a glaze improves its mechanical and chemical properties. In this paper the influence of addition of zirconium oxide on surface parameters of porcelain glazes is presented. Twelve glazes with a constant molar ratio of SiO2/Al2O3 and Na2O/K2O and a variable molar ratio of CaO/MgO were examined. Zirconium oxide was added in three different amounts 1.5 wt.%, 3 wt.% and 6 wt.%. to the glazes. Glazes without additions of zirconium oxide were also prepared as a reference sample. Whiteness in the CIELab system and roughness were measured on surfaces of the glazes. Furthermore the chemical durability tests were performed. Interesting dependences between the amount of zirconium oxide and surface parameters were obtained as a results.

7

Henryk Lula. Klasyczne piękno ceramiki

Szymula-Grygiel J., Zdybel J., Sadowski K.

Szkło i Ceramika

|

2014

|

R. 65, nr 5

6--7

8

Wpływ dodatku tlenku cynku na właściwości mikrostrukturalne surowych szkliw ceramicznych

Leśniak M., Sitarz M., Partyka J., Gasek K.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 4

408--411

PL

W niniejszej pracy zbadano wpływ tlenku cynku (ZnO) na właściwości mikrostrukturalne surowych szkliw ceramicznych z układu SiO2-Al2O3-MgO-CaO-K2O-Na2O. Mikrostrukturę badano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) z analizatorem składu pierwiastkowego w mikroobszarach (EDS), dyfrakcją promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz spektroskopią w podczerwieni (FTIR). Dyfrakcja rentgenowska oraz badania w zakresie środkowej (MIR) i dalekiej (FIR) podczerwieni wykazały, że tlenku cynku dodany w ilości 6% wagowych pełni funkcję modyfikatora struktury szkliw.

EN

In the present study the influence of zinc oxide (ZnO) on microstructural properties of row ceramic glazes from the SiO2-Al2O3-MgO-CaO-K2O-Na2O system were examined. The microstructure of glazes were determined by scanning electron microscopy (SEM) with an elemental composition analyzer in microareas (EDS), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR). X-ray diffraction, mid-infrared spectroscopy (MIR) and far-infrared spectroscopy (FIR) showed that zinc oxide incorporated to the glazes in an amount of 6% weight was a modifier of the glaze structure.

9

Study of the topography and roughness of the glaze surface as modified by selection of raw materials grain size

Partyka J., Gajek M., Gasek K.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 2

121--125

EN

The presented paper shows a new, simple method for improving the surface properties, such as smoothness, gloss and whiteness, of ceramic glazes. This method consists in making the intentional selective choice of the grain size of selected raw-material components. In the investigation, the variable factor was the grain size distribution of hard raw materials, that is quartz, feldspar and zirconium silicate. The obtained results indicate that the proper selection of the grain size of individual raw materials markedly improves the surface quality.

PL

Prezentowana praca pokazuje nową, prostą metodę poprawiania właściwości powierzchniowych, takich jak gładkość, połysk i stopień białości szkliw ceramicznych. Metoda ta polega na świadomym selektywnym doborze uziarnienia wybranych składników surowcowych. W badaniach czynnikiem zmiennym było uziarnienie surowców twardych, czyli kwarcu, skalenia oraz krzemianu cyrkonu. Uzyskane wyniki pokazują, że odpowiedni dobór uziarnienia poszczególnych surowców znacząco poprawia jakość powierzchni.

10

Mikrostruktura i właściwości powłoki Na2O-CaO-SiO2 na powierzchni spiekanych popiołów lotnych

Zawada A., Lisiecka I., Iwaszko J.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 5

430--433

PL

W pracy zrealizowano wstępne badania szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego w aspekcie zastosowania na powłokę ceramicznych materiałów spiekanych, otrzymanych na bazie surowców odpadowych. Analizie poddano szklanokrystaliczną powłokę Na2O-CaO-SiO2. Zeszklona, o jedwabistym połysku powłoka często jest uznawana za niedopalone szkliwo, czy nawet bywa określona mianem „półszkliwa”. Oceniono istotne dla mechanizmu zniszczenia parametry, takie jak: mikrostruktura materiału (skład fazowy, morfologia faz) oraz twardość. Zbadano odporność na zarysowanie powłoki, określono parametry, takie jak: siła i współczynnik tarcia oraz głębokość zarysowania. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, iż proponowana powłoka cechuje się dobrymi właściwościami fizykochemicznymi, takimi jak powszechnie stosowane szkliwa w produkcji płytek ceramicznych.

EN

The preliminary study was carried out of soda-lime-silicate glass in terms of application of the coating of sintered ceramic material, obtained on the basis of waste materials. Analyzed glass-ceramic Na2O-CaO-SiO2 coating. Vitrified, a silky gloss coating are often considered to be unburned enamel, or even sometimes described as „half-glass”. Rated important for the mechanism of destruction parameters such as: microstructure of the material (phase composition, morphology of phases) and hardness. Examined the scratch resistance of the coating, such as the parameters determined: friction force, friction coefficient and penetration depth. Based on the obtained results it was found, that proposed (suggested) coating is characterized by a similar physicochemical properties, widely used in the manufacture of tiles glaze.

11

Zastosowanie fosforanów wapnia w stomatologii

Kula Z., Laska A., Szymanowski H.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 128-129

54--56

PL

Fosforany wapnia zaliczane są do biomateriałów ceramicznych, resorbowalnych. Kości i zęby kręgowców zbudowane są z fosforanu wapnia, głównie z hydroksyapatytu. Zajmuje on szczególne miejsce pośród fosforanów wapnia, ze względu na wyjątkowe właściwości fizykochemiczne i biologiczne. Zarówno hydroksyapatyt (HAp), jak i ortofosforan (V) wapnia (TCP) są solami trójzasadowego kwasu ortofosforowego – H3PO4 . Dzięki właściwościom użytkowym znalazły szerokie zastosowanie w medycynie i stomatologii. Amorficzny fosforan wapnia dodawany jest do preparatów wybielających, stosowanych do metody nakładkowej oraz metody z wykorzystaniem lampy UV. Badania kliniczne dowodzą, że amorficzny fosforan wapnia (ACP) ma następujące właściwości: odbudowuje szkliwo poprzez wytworzenie nowej powłoki hydroksyapatytowej na powierzchni zębów, zmniejsza nadwrażliwość zębów, przywraca zębom połysk i wygładza ich powierzchnię oraz zmniejsza ryzyko nawrotu przebarwień.

EN

Calcium phosphates are among the ceramic biomaterials, resorbable. Bones and teeth of vertebrates are composed of calcium phosphate, mainly hydroxyapatite, which occupies a special place among the calcium phosphates, due to the unique physical, chemical and biological properties. Both the hydroxyapatite (HAp), as well as orthophosphate (V) phosphate (TCP) are salts of tribasic phosphoric acid - H3PO4. Excellent utility properties found wide application in medicine and dentistry. The amorphous calcium phosphate is added to the bleaching preparations used for the overlay method and the method using a UV lamp. Clinical studies show that the amorphous calcium phosphate (ACP) has the following characteristics: recovering, by creating a new enamel hydroxyapatite coating on the surface of the teeth, reduce hypersensitivity of the teeth, the teeth restores the gloss and smooth the surface and reduce the risk of recurrence of discoloration.

12

Influence of self-made saliva substitutes on tribological characteristics of human enamel

Andrysewicz E., Mystkowska J., Dąbrowski J. R, Olchowik R.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 2

67--74

EN

This paper describes the results of tests on the influence of human saliva and its substitutes on tribological characteristics of friction pairs. Each pair consists of enamel and one of the following materials: ceramics, the Meridian B2 dental composite, the GK dental amalgam, and Ti-6Al-4V titanium alloy. The saliva substitutes used were prepared using pyrophosphates, xanthan gum, and mucins dissolved in a saline buffer. The results of the tribological tests show that the values of the parameters under investigation (coefficient of friction and linear wear) were different from each other. Some similarity was observed between the evaluated level of wear characteristics after the friction process in the environment of human saliva and that in the environment of one of the mucins tested. Microscopic observations of the surfaces of the enamel samples after friction revealed varied forms of tribological wear.

13

Erosive potential of calcium-supplemented citric acid on bovine enamel

Stefański T., Malara P., Kloc-Ptaszna A., Postek-Stefańska L., Tyrpień-Golder K, Dobrzański L. A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 64, nr 2

175--181

EN

Purpose: of this paper is to present results of wear resistance investigations of epoxy-hard coal composites produced by gravity casting Design/methodology/approach: In short introduction wear resistance of polymers is presented, methods used to prepare composites together with short characterization of physical properties of applied fillers are described. Wear resistance of the specimens was determined using Schopper-Schlobach method and APGi device. During the test, the rigidly fixed specimen moves with constant velocity along a rotating cylinder with abrasive paper type corundum P60 on its surface. Wear resistance of specimens was determined after 20 meters distance of abrasion under pressing load of10Nand expressed as the weight loss of the specimen after abrasion. Findings: Addition of the hard coal particles into the epoxy resin matrix caused a decrease of the wear resistance. Wear resistance decreased in a little extend with increasing filler content. Statistical analysis of achieved results showed that the influence of hard coal on wear resistance is significant comparing neat resin and filled resin but is not significant comparing composites with different solid particles content. Practical implications: Tested composite materials can be applied among others in electrical or chemical industry where electrical properties are important but wear resistance is not so important. Originality/value: New types of epoxy-hard coal graded composites were tested. It was demonstrated that by proper gravity casting technology control it is possible to produce graded composites for which hard coal particles do not deteriorate the wear resistance in significant extend.

14

Effect of water dilution and alcohol mixing on erosive potential of orange juice on bovine enamel

Malara L., Kloc-Ptaszna A., Dobrzański L., Górniak M., Stefański T.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 62, nr 1

15--21

EN

Purpose: This in vitro study aimed to evaluate the changes of erosive potential of an orange juice before and after mixing with water and alcohol. Design/methodology/approach: Fifty enamel specimens obtained from bovine teeth were prepared and randomly assigned into the following groups (n=10) with different erosive solution: I. commercially available pure orange juice (Cappy, Coca Cola Co.), II. orange juice diluted with distilled water at a ratio 3:1 (v/v), III. orange juice mixed with vodka (Smirnoff, 40% ethanol, Polmos) at a ratio 3:1 (v/v); IV. Orange juice diluted with distilled water (1:1, v/v), V. Orange juice mixed with vodka (1:1 v/v). The enamel specimens were submitted to a short-term erosion-remineralization cycling model (five 1-min erosion challenges in-between six 10-min remineralization periods in artificial saliva). Erosive potential of the drinks was assessed on the basis of chemical analysis and percent surface microhardness change (%SMHC) calculated from Vickers surface microhardness measurements before and after cycling. In chemical analysis of the experimental drinks, the pH value, titratable acidity, and buffer capacity (β) were determined. Findings: The pH of tested drink remained low even after dilution with water or mixing with alcohol, however, titratable acidity decreased after addition of water and alcohol. Short-term erosion-remineralization cycling resulted in significantly decreased surface microhardness of enamel specimens in all experimental groups. In the proportion of 3:1, juice mixed with alcohol resulted in significantly smaller %SMHC than juice diluted with water. This difference was not observed at a ratio 1:1. Practical implications: Consumers should be aware of tooth damage by drinks with low pH and high titratable acidity, even when mixing them with water and alcohol. Originality/value: To the best of our knowledge, this is the first study comparing the erosive effect of water-diluted orange juice with that of juice mixed with alcohol.

15

Zastosowanie szkliw szkło-ceramicznych z układu MgO-Al2O3-SiO2 w warunkach przemysłowych

Gajek M., Partyka J.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 3

338-341

PL

Celem pracy było zbadanie właściwości szkliw odpornych na ścieranie, wypalanych w warunkach przemysłowych, w porównaniu do wyników uzyskanych po wypaleniu w piecu laboratoryjnym. W pracy przedstawiono wyniki badań szkliw szklano-krystalicznych o podwyższonych parametrach mechanicznych z układu MgO-Al2O3-SiO2. Otrzymane fryty i szkliwa badano stosując analizę rentgenowską (XRD), analizę termiczną (DTA) oraz obserwacje mikroskopowe (SEM). Powierzchnie szkliwionych płytek poddano badaniom mikrotwardości i odporności na ścieranie (ubytek masy po 6000 obrotów zgodnie z normą PN-EN ISO 10545-7). Wyniki badań szkliw otrzymanych w warunkach przemysłowych są zbliżone do tych otrzymanych w warunkach laboratoryjnych. Otrzymane szkliwa charakteryzują się wysoką mikrotwardością w przedziale 6-7,5 GPa oraz podwyższoną odpornością na ścieranie mierzoną ubytkiem masy poniżej 100 mg/55 cm2.

EN

Glass-ceramic glazes with improved mechanical properties prepared and obtained in a laboratory were compared with the glazes fired in industrial conditions. The tested glazes for floor tiles based on compositions located in the primary field of cordierite crystallization within the MgO-Al2O3-SiO2 system. Starting frits and glazes were examined with the use of DTA, XRD and SEM methods. Glazed tile surfaces were characterized with respect to microhardness and wear resistance (weight loss after 6000 rotates according to PN-EN ISO 10545-7 standard). The results obtained for the industrial and laboratory prepared glazes were very similar to each other, particularly in terms of high abrasion resistance. The studied glazes showed high microhardness in the range of 6-7.5 GPa, and increased wear resistance measured by a loss of weight below 100 mg/ 55 cm2.

16

Badanie możliwości zastosowania odpadowego szkła kineskopowego do produkcji szkliw, topników i barwnych kształtek ceramicznych

Gebel R., Synowiec B.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 2

234-238

PL

Przesłanką do podjęcia niniejszego tematu była konieczność utylizacji odpadów kineskopowych i potencjalna możliwość zastosowania otrzymanych wyników w praktyce. W pracy zbadano możliwości wykorzystania odpadów szkła kineskopowego jako pełnowartościowego surowca wtórnego do wytwarzania szeroko pojętych wyrobów ceramicznych. Zebrana wiedza o składzie i właściwościach tego szkła pozwoli na jego przemyślane zagospodarowanie i ponowne wprowadzenie do obrotu. Efektem przeprowadzonych prac jest określenie szeregu parametrów szkieł kineskopowych umożliwiających projektowanie na ich bazie nowych środków zdobniczych. Stwierdzono realną możliwość stosowania tego odpadowego surowca do wytwarzania farb matujących do szkła oświetleniowego, topników do farb na porcelanę i porcelit, szkliw kaflarskich (po modyfikacji składu), blatów ceramicznych, płytek podłogowych i elewacyjnych oraz szkliw efektowych.

EN

The need to utilize waste cathode ray tubes (CRT) and the potential use of the results in practice were the reasons to undertake this study. The possibility of use of waste CRT glass as a full-value secondary raw material for the manufacture of widely understood ceramic products was investigated. The collected knowledge on the composition and properties of the glass will make possible its conscious development and re-enter to the market. A series of parameters of CRT glass was determined, which allows new decoration agents to be designed. It has been found that there was a real possibility of using this waste material for manufacturing matting colours for lighting glass, fluxes for colours for pottery and porcelain, tile glazes (after modifications of the composition), ceramic countertops, floor and facade tiles, as well as for glazes with special effects.

17

Powłoki szklano-krystaliczne na bazie surowców odpadowych na powierzchnie materiałów ceramicznych

Zawada A., Przerada I.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 5

835-839

PL

W pracy zrealizowano wstępne badania szkła glinokrzemianowego, otrzymanego na bazie surowców odpadowych, w aspekcie zastosowania na szkliwo (powłokę) dla ceramicznych płytek okładzinowych. Analizie poddano zachowanie się powłoki szklanokrystalicznej w procesie zarysowania na scratch-testerze. Oceniono istotne dla mechanizmu zniszczenia parametry, takie jak: budowa wewnętrzna (skład fazowy, morfologia faz) oraz twardość. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, iż proponowane szkliwo cechuje się podobnymi właściwościami fizykochemicznymi jak powszechnie stosowane w produkcji płytek angoby spieczone. Zeszklona, o jedwabistym połysku powierzchnia szkliwa przypomina angobę, która często jest uznawana za zmętnione, niedopalone szkliwo, czy nawet bywa określana mianem "półszkliwa". Proponowana powłoka ma jednak większą twardość i równocześnie większą sprężystość, co wiąże się z lepszą odpornością na ścieranie - parametr szczególnie istotny dla powłok płytek podłogowych.

EN

The preliminary study was carried out of aluminosilicate glass, obtained on the basis of waste materials, in terms of application of the glaze (coating) for the cladding ceramic tiles. The behaviour of glass-ceramic coatings in the scratch process on the scratch tester has been analyzed. Rated important for the mechanism of destruction parameters such as: microstructure (phase composition, morphology of phases) and hardness. Based on the obtained results it was found, that proposed (suggested) glaze is characterized by a similar physicochemical properties, widely used in the manufacture of tiles engobes parched. Vitrified, a silky gloss enamel surface recalls engobes, which are often considered to be turbid, unburned enamel, or even sometimes described as " half-glass". However, the proposed coat has a higher hardness and higher elasticity, which is associated with improved abrasion resistance - particularly important parameter for coating of floor tiles.

18

Charakterystyka mineralogiczno-chemiczna szkliw z żużli hutniczych

Jonczy I.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 1

155-163

PL

Żużle hutnicze coraz częściej są obiektem zainteresowania pod kątem możliwości ich wykorzystania, zwłaszcza jako materiału do produkcji różnego rodzaju kruszyw. W związku z tym konieczne jest dokładne poznanie tego materiału nie tylko z uwagi na jego właściwości techniczne, ale także ze względu na skład mineralogiczno-chemiczny, który może dostarczyć wielu cennych informacji podczas gospodarczego wykorzystania żużli. Jednym z głównych składników żużli hutniczych - obok skupień metalicznych, faz krzemianowych i tlenkowych - jest szkliwo. Na podstawie badań przeprowadzonych na próbkach żużli po hutnictwie stali oraz rud Zn-Pb pobranych z wybranych zwałowisk na terenie Górnego Śląska, przedstawiono kolejne etapy procesu dewitryfikacji szkliwa; od jego izotropowych fragmentów o gładkiej powierzchni do szkliwa przeobrażonego, silnie spękanego o brązowo-czerwonym zabarwieniu. Spękania często wypełnione są drobnym nalotem tlenkowych faz metali wydzielających się ze szkliwa w trakcie jego dewitryfikacji. Na podstawie analizy w mikroobszarach ustalono skład chemiczny szkliwa, który jest zmienny i zależny od rodzaju żużli, z jakimi związane jest szkliwo. Dominują w nim: Si, Al, Fe oraz Ca i Mg. Szkliwo odpadów stalowniczych zawiera ponadto domieszki Mn, P, S, natomiast w szkliwie z żużli po hutnictwie rud Zn-Pb stwierdzono obecność metali ciężkich: As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Ti i Zn, a także alkaliów, fosforu i siarki.

EN

Metallurgical slag is often treated as a material which could be used in the waste management, especially for production different kinds of aggregate. So it is necessary to know that material not only considering technical properties, but also its mineral and chemical composition. Such researches could deliver many valuable information during the waste utilization. Researches were made for samples of the metallurgical slag after steel and Zn-Pb production. Samples were taken from chosen dumps localized in the Upper Silesian District. Beside metallic aggregates, silicate and oxide phases, glaze is one of the main component of the metallurgical slag. The following stages of the glaze devitrification were presented; from not transformed and isotropic glaze pieces to the strong weathered glaze. Transformed glaze is red or brown with the cracks on the surface. Cracks are often filled by the metals oxides, which can be liberated during the glaze devitrification. On the base of researches executed using the electron microprobe the chemical glaze composition was presented. The chemical composition of the glaze is variable what is connected with the kind of the metallurgical slag. The following main elements were distinguished in the metallurgical slag: Si, Al, Fe, Ca and Mg. Slag after steel production contains also Mn, P, S and the slag after Zn-Pb production contains: As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Ti, Zn, Na, K, P and S.

19

In-Situ analysis of corrosion of glazed surfaces using confocal optical microscopy

Piispanen M., Hupa L.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 4

560-564

EN

The topographic analysis was studied as a method to examine surface-level reactions of glazes in aqueous solutions. Glazed surfaces typically have some microroughness caused by crystalline phases embedded in the glassy matrix and also macroroughness (waviness) due to variations in the coating thickness or irregularities in the clay body. The surface topography is usually given in the form of average values of various three-dimensional parameters measured in relation to a certain surface waviness. The surface roughness of matt glazes is typically higher than 0.4 žm. Selective corrosion of one of the phases in the glaze surface is likely to affect the microroughness. The average surface roughness of two matt glazes was measured with the confocal optical microscope for four parallel samples of each surface before and after four days of immersion in one acidic and two alkaline detergent solutions as well as in distilled water. One sample of each surface was also studied in-situ, i.e. in the same location as a function of the immersion time. The changes in the surface composition due to corrosion were analyzed with SEM-EDX. If the roughness was caused mainly by crystalline inclusions partially embedded in the glassy phase, their selective corrosion could not always be deduced from the average roughness values only. However, the in-situ observation enabled the authors to identify changes in the surface profile also in such cases where corrosion did not markedly affect the average surface roughness values. In-situ analysis with confocal optical microscopy was found to give a quick and efficient estimation of micro-level reactions of glazed surfaces in aqueous solutions.

PL

Dyskusji poddano analizę topograficzną jako metodę badania reakcji na poziomie powierzchniowym w szkliwach kontaktujących się z roztworami wodnymi. Powierzchnie szkliwione typowo mają pewną mikrochropowatość spowodowaną przez fazy krystaliczne osadzone w szklistej matrycy, a także makrochropowatość (falistość) z powodu zmienności grubości powłoki lub nieregularności powierzchni tworzywa ilastego. Topografia powierzchni jest zwykle podawana w postaci średnich wartości różnych trójwymiarowych parametrów mierzonych w relacji do pewnej falistości powierzchni. Chropowatość powierzchni szkliw matowych jest zazwyczaj większa niż 0.4 žm. Korozja selektywna jednej z faz szkliwionej powierzchni prawdopodobnie wpływa na mikrochropowatość. Zmierzono średnią chropowatość powierzchni dwóch szkliw matowych za pomocą optycznego mikroskopu współogniskowego dla czterech analogicznych próbek na każdej powierzchni przed i po czterodniowym zanurzeniu w jednym kwaśnym i dwóch zasadowych środowiskach detergentowych oraz w wodzie destylowanej. Jedna próbka każdej powierzchni była również badana in-situ, tzn. w tej samej lokalizacji w funkcji czasu trwania zanurzenia. Za pomocą SEM-EDX zanalizowano zmiany składu powierzchni spowodowane korozją. Jeśli chropowatość została wywołana głównie przez wtrącenia krystaliczne osadzone w fazie szklistej, ich selektywna korozja nie zawsze mogła być w prosty sposób odjęta od średniej wartości chropowatości. Jednakże obserwacje in-situ umożliwiły identyfikację zmian profilu powierzchni również w takich przypadkach, w których korozja nie wywierała znaczącego wpływu na wartości średniej chropowatości powierzchni. Stwierdzono, że analiza przeprowadzona in-situ za pomocą optycznego mikroskopu współogniskowego daje szybką i wydajną ocenę reakcji w roztworach wodnych na powierzchni szkliwionej na poziomie mikro.

20

Analiza uwarunkowań decydujących o odporności szkliwa na zużycie. Część 1, Identyfikacja biologicznej i mechanicznej struktury szkliwa oraz jego ukształtowania na koronach zębów

Herman M., Ryniewicz A. M., Ryniewicz W.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 95

10--17

PL

W opracowaniu, na podstawie studium literaturowego oraz badań, przedstawiono uwarunkowania, które decydują o fenomenie odporności szkliwa na zużycie. W części pierwszej na podstawie doniesień piśmiennictwa oraz badań dokonano: analizy struktury klinicznie prawidłowego szkliwa i jego parametrów wytrzymałościowych, oceny rozkładu jego grubości na koronach zębów w poszczególnych grupach zębowych oraz analizy zużycia w warunkach obciążeń okluzyjno-artykulacyjnych w środowisku śliny. W części drugiej wykonano badania szkliwa zębów siecznych, przedtrzonowych i trzonowych klinicznie prawidłowych. Badania obejmowały ocenę stereometrii warstwy wierzchniej szkliwa z wykorzystaniem mikroskopii sił atomowych (AFM), wyznaczenie mikrotwardości warstwy wierzchniej z wykorzystaniem metody Oliver & Pharr oraz wyznaczenie odporności szkliwa na ściskanie w testach na maszynie wytrzymałościowej. Na podstawie przeprowadzonej analizy i badań można wnioskować o wielokierunkowym przystosowaniu szkliwa do pełnionych funkcji.

EN

In the study based on literature review and research we presented factors determining a phenomenon of enamel resistance to wear. Based on data in literature and the research the following was made in part one: analysis of regular enamel structure and its performance parameters, assessment of enamel thickness on a dental crown in separate groups of teeth and analysis of wear in conditions of occlusal and articulatory loading in saliva environment. In part two, there were made examinations of enamel in clinically normal incisor, premolar and molar teeth. The examinations included the assessment of enamel superficial layer stereometry using Atomic Force Microscopy (AFM), determination of enamel superficial layer microhardness using Oliver & Pharr method, and determination of enamel compression strength using test machine. It can be concluded, based on conducted analysis and examinations that the enamel adaptation to its functions is many-sided.