Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody koloidalne w otrzymywaniu zaawansowanych tworzyw ceramicznych

Szafran M., Falkowski P., Głuszek M., Kędzierska-Sar A., Żurowski R.

Szkło i Ceramika

|

2018

|

R. 69, nr 5

24--28

2

Tworzywa ceramiczne z łupka karbońskiego

Stolecki J., Murzyn P., Małolepszy J.

Ceramika Budowlana

|

2009

|

nr 3

5-7

3

Formowanie tworzyw ceramicznych metodą "gelcasting"

Szafran M., Bednarek P., Jach D.

Materiały Ceramiczne

|

2007

|

R. 59, nr 1

17-25

PL

W artykule omówiono przebieg procesu formowania tworzyw ceramicznych metodą gelcasting, która polega na przeprowadzeniu polimeryzacji "in situ", prowadzącej do powstania makromolekularnego usieciowania proszku ceramicznego. Metodę formowania gelcasting porównano z innymi procesami dotychczas stosowanymi w technologii ceramiki, takimi jak slip casting i injection moulding. Przedstawiono także szereg monomerów organicznych stosowanych w omawianej metodzie formowania oraz ich wpływ na właściwości otrzymanych wyrobów. W artykule zasygnalizowano zarówno wyniki prac własnych nad syntezą i zastosowaniem nowego nietoksycznego monomeru - monoakrylanu glicerolu, jak i współczesnych światowych tendencji badawczych nad różnymi aspektami procesu gelcasting. Ponadto omówione zostały inne czynniki decydujące o parametrach tworzyw ceramicznych formowanych tą metodą, takie jak dodatek inicjatora polimeryzacji, aktywatora, środka sieciującego czy rodzaj atmosfery, w której prowadzony jest proces. Zaprezentowano także możliwość zastosowania powyższej metody do wytwarzania ceramiki porowatej oraz przykłady wykorzystania tej metody w produkcji przemysłowej.

EN

In the article the attractive forming method "gelcasting" for the production of complex-shaped ceramic parts is presented. This method is compared with other commonly used processes such as slip casting or injection moulding. The series of organic monomers used in the gelcasting process and their influence on the properties of the produced parts are shown. Furthermore, this work reports the synthesis and the use of new low-toxicity monomer glycerol mono-acrylate. The influence of other factors such as the addition of the initiator of the polymerization, activator, cross-linking agent or the sort of atmosphere is also discussed. In the article the application of the gelcasting process in manufacturing the porous ceramic materials and industrial production of dense parts are displayed.

4

Zastosowanie nowej, ultradźwiękowej metody w badaniach on line wiązania i wardnienia tworzyw ceramicznych

Zych J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

680-683

PL

W pracy prezentowana jest nowa, opracowana przez autora, ultradźwiękowa metoda badań procesu wiązania i twardnienia tworzyw ceramicznych. Idea metody opiera sie o ciągły pomiar prędkości fali podczas wiązania i twardnienia tworzywa. Pomiary prowadzone są na dwa sposoby: w cienkich warstwach (kontakt tworzywa z atmosferą) i zamkniętych próbnikach ( bez kontaktu z atmosfera). Na przykładach wykazano szeroki zakres zastosowań metody, w tym możliwość oceny wpływu na szybkość wiązania takich czynników jak: temperatura, stosunek w/c, warunki wiązania ( w kontakcie lub bez kontaktu z atmosferą), wilgotność powietrza. Wykazano, iż metoda może być wykorzystana do badań szybkości wiązania również innych tworzyw (np. gipsów, zapraw murarskich, tworzyw ze spoiwami chemicznymi organicznymi i nieorganicznymi, itp). Wyniki badań szybkości twardnienia mogą być wykorzystane wprost w praktyce przemysłowej, budowlanej, tam gdzie niezbędne jest określenie stopnia związania tworzywa w funkcji czasu.

EN

The work presents new method, which has been developed by the author, of ultrasonic investigation of setting and hardening process of ceramic materials. The method is based on a continuous measurement of ultrasonic wave velocity during setting and hardening of the material. Investigations are carried out in two modes: in thin layers (the material contacts with the atmosphere), and in closed cells (without contact with atmosphere). Presented examples show the wide range of application of the method e.g. its ability to estimate influence of the bonding ratio by such factors as: temperature, w/c ratio, bonding conditions (with and without contact with the atmosphere), and humidity. It was shows that the method can by applied to investigation of the setting process of other materials e.g. plasters, mortars, materials whit organic and no-organic binders etc. The results of the hardening ratio can be used directly in industry and building practice, where there is necessary to assert the level of hardening vs. time.

5

Rozkład Weibulla w badaniach wytrzymałości tworzyw ceramicznych

Rećko W.M.

Materiały Ceramiczne

|

2004

|

R. 56, nr 1

15-18

PL

W pracy przedstawiono historię powstania rozkładu Weibulla. Omówiono metody wyznaczania parametrów rozkładu. Dla metody najmniejszych kwadratów przedstawiono najczęściej stosowane wzory służące do obliczania prawdopodobieństwa zniszczenia próbki. Pokazano, że różnice prawdopodobieństw wynikające z tych wzorów są niewielkie a zatem i obliczone metodą najmniejszych kwadratów parametry dwuparametrowego rozkładu Weibulla są małe. Do obliczania parametrów rozkładu została zarekomendowana metoda największej wiarygodności, którą dla dwuparametrowego rozkładu zaleca norma DIN. Zostały przeanalizowane różnice między dwu- i trójparametrowym rozkładem. Ciekawym faktem jest to iż moduł Weibulla dla trójparametrowego rozkładu jest znacznie mniejszy niż dla dwuparametrowego. Omówiono fizyczne znaczenie parametrów rozkładu Weibulla. Przedstawiono argumenty za tym, że moduł Weibulla m nie jest stałą materiałową, lecz zależy od stanu powierzchni badanych próbek. Pokazano związek czynnika skalującego sigma0 z innymi parametrami rozkładu. Wysunięto tezę, iż stałą materiałową może być naprężenie progowe w trójparametrowym rozkładzie Weibulla. Pokazano zastosowania rozkładu Weibulla.

EN

In the paper history of famous Weibull distribution function and its application to strength testing is presented. Physical and mathematical meaning of constant in three- parameters Weibull distribution is discussed. The Author suggest that so called Weibull modulus is not a material constant but it is rather threshold stress.

6

Wpływ wybranych parametrów technologicznych na wytrzymałość i nasiąkliwość ceramiki ściennej

Backiel-Brzozowska B.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 101

55-62

PL

W pracy przedstawiono dwa modele eksperymentalno - statystyczne o charakterze multiplikatywnym. Modele te pozwalają na przeprowadzenie ilościowej oceny wpływu dodatku piasku (jego ilości i składu granulometrycznego), we wzajemnym oddziaływaniu z parametrami wypalania (maksymalną temperaturą oraz czasem przetrzymywania w tej temperaturze), na wytrzymałość na ściskanie i nasiąkliwość tworzyw ceramicznych. Modele zbudowano na podstawie danych uzyskanych w wyniku realizacji eksperymentu opartego na specjalnie skomponowanym planie.

EN

Two experimental - statistical models of multiplicative character are presented in this work. These models allow to evaluate quantitatively the influence of quartz sand in ceramic mix (amount and graining) interacting with parameters of burning upon compressive strength and water absorbability of wall ceramics. Presented models were built on basis of experimental data obtained during performance of especially composed experimental design.

7

Potencjały elektrokinetyczne tworzyw ceramicznych

Zboromirska-Wnukiewicz B., Sokołowski A., Gryzło K.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 38, nr 13

317-322

EN

The object of his work is the methodology of testing of zeta potential of ceramic materiale. The testing of zeta potentials were performed for three materials: steatite, cordierite and A170. in this research the zeta potential changes under action of silane modifiers of material surfaces were related to pH.

8

Rola naprężeń cieplnych w kształtowaniu właściwości mechanicznych kompozytów ceramicznych

Rutkowski P., Grabowski G., Stobierski L.

Materiały Ceramiczne

|

2003

|

R. 55, nr 2

69-75

PL

Podczas studzenia wielofazowych tworzyw ceramicznych, w spieczonym materiale powstają naprężenia wewnętrzne wynikające z różnic rozszerzalności cieplnej faz składowych tworzywa. Badania nad wpływem naprężeń cieplnych na właściwości mechaniczne tworzyw kompozytowych przeprowadzone zostały na kompozycie AIN - TiB2 Rolę osnowy pełnił azotek glinu, w którym zdyspergowano dwuborek tytanu w ilościach: 5, 10, 15, 20 i 30 % obj. Współczynnik rozszerzalności cieplnej TiB2 jest blisko dwukrotnie większy od wrc AIN, tak, więc należało oczekiwać, że osnowa znajdować się będzie w stanie naprężeń ściskających, a zmiany udziałów objętościowych prowadzić będą do stopniowego nakładania się pól naprężeń wytwarzanych wokół ziaren fazy zdyspergowanej. Na wytworzonych techniką prasowania na gorąco materiałach określono właściwości sprężyste kompozytów, wykonano pomiary twardości, wytrzymałości na zginanie oraz określono wielkość krytycznego współczynnika koncentracji naprężeń. Ponadto przeprowadzono obserwacje mikroskopowe drogi pękania. Wykonano także obliczenia wielkości naprężeń cieplnych przy użyciu modeli analitycznych Selesinga i Taya oraz symulacje komputerowe stanu naprężeń przy pomocy programu Pro/Mechanica. W badaniach empirycznych stwierdzono występowanie maksimum wytrzymałości na zginanie w tworzywach o zawartości 10 % obj. fazy zdyspergowanej. Zmiany odporności na kruche pękanie miały charakter monotoniczny i wartość współczynnika Klc wzrastała w całym badanym zakresie składów. Poczynione obserwacje można wyjaśnić w oparciu o wyniki prac modelowych. Zwiększanie wytrzymałości na zginanie obserwowano w zakresie udziałów objętościowych, przy których ziarna fazy zdyspergowanej były od siebie oddalone a pola naprężeń wokół nich nie pokrywały się, a stan naprężeń matrycy można określić jako jednorodny. Zbliżanie ziaren fazy zdyspergowanej do siebie prowadzi, jak wykazują to symulacje komputerowe do powstania w ich obszarze naprężeń przeciwnego znaku ("rozciągających"). Ich obecność wspomaga wikłanie, odchylanie i rozgałęzianie drogi niszczenia, zatem prowadzi do zwiększania odporności na kruche pękanie jednak może niekorzystnie wpływać na wytrzymałość mechaniczną wskutek wewnętrznej nukleacji pęknięć.

EN

During cooling of multiphase ceramic materials internal stresses build up. The result from different coefficients of thermal expansion of the constituent phases. The AIN - TiB2 system was used to study the influence of these stresses on the mechanical properties of the resulting composites. AIN played the role of the matrix into which 5 to 30 vol. % TiB2 inclusions were introduced. Coefficient of thermal expansion of TiB2 in nearly two times larger than that of AIN. This implies that the matrix should be under compressive stresses. It should also be expected that stress field around isolated inclusion grains will be more and more overlap with the increased TiB2 concentration. Hot pressing technique was applied to prepared samples suitable for elastic properties, fracture toughness and bending strength determination. Crack path were followed by microscopic observations. The stresses were calculated using Selsing and Taya equations. Also computer analyses of stress distribution using Pro/Mechanica programme were performed. Maximum strength was found in the system of 10 vol. % TiB2 content. Within the whole studied range KIc increased monotonically with the inclusion concentration. Model considerations allowed us to understand these results. Increase of strength occurred in the composition range of lower inclusion concentration. Within this range stresses around the neighbouring grains of inclusions do not overlap and stresses in the matrix are of the same sign. Inclusions grains approaching with their concentration lead to the overlapping of the stress fields related to them. Computer simulations indicates that it causes tensile stresses build up in these areas. Such stress field results in the crack deflection and branching and by itself leads to the fracture toughness increase.

9

Nakładki skrawające z tworzywa ceramicznego na bazie azotku krzemu

Kulesza T., Mizera J., Rożniatowski K., Stefko A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

z. 12

71-80

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań własnych nad opracowaniem technologii wytwarzania nakładek skrawających z tworzywa ceramicznego na bazie azotku krzemu. Badania prowadzono wykorzystując proszek azotku krzemu o wielkości ziarna < 3 um. Opracowano metodę przygotowania składu mieszanki proszków zapobiegającej segregacji składu w czasie transportu, przesypywania oraz formowania elementów przeznaczonych do spiekania. Omówiono metodę formowania elementów techniką prasowania matrycowego oraz izostatycznego prasowania na zimno. Proces spiekania prowadzono w piecach do spiekania swobodnego, w urządzeniu do prasowania na gorąco oraz w prasie do izostatycznego prasowania na gorąco. Przedstawiono również wyniki doświadczeń, których celem była identyfikacja wartości wybranych wskaźników skrawności płytek z ceramiki krzemowej w funkcji czasu skrawania. Analogiczne badania wykonano w odniesieniu do płytek produkcji firmy ISCAR (Si3N4). Uzyskane rezultaty pozwalają na dokonanie analizy porównawczej zarówno w obrębie wytworzonych płytek ceramicznych, jak i w odniesieniu do płytek firmy ISCAR, które traktowano jako bazę wzorcową.

EN

The paper presents the results of studies on the technology of cutting bits made of a silicon--nitride-based ceramic material. The material used was a silicon nitride powder with the grain size below 3 um. The paper describes the method of preparation of the powder mixture so as to prevent the segregation during transport and the technique of pouring the powder mixture. The pieces to be sintered were prepared by die pressing or by cold isostatic pressing. The sintering process was carried out in a free sintering furnace, in a hot pressing machine and in a hot isostatic pressing machine. The paper also describes the expcriments aimed to identify the values of selected machinability indices of Si ceramic plates as a function of time and to compare the results with those obtained with Si3N4 plates manufactured by ISCAR (which were taken to be the reference values).

10

Makroskopowe i mikroskopowe aspekty projektowania ceramicznych tworzyw porowatych

Szafran M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2000

|

z. 63

3-97

PL

W pracy dokonano szczegółowej analizy zagadnień związanych z projektowaniem ceramicznych tworzyw porowatych (CTP) otrzymywanych metodą spiekania materiałów ziarnistych o określonej wielkości i kształcie. Przeanalizowano wpływ zarówno makroskopowych jak i mikroskopowych czynników na ich główne parametry materiałów, a przede wszystkim na porowatość otwartą, wielkość porów oraz właściwości mechaniczne. Makroskopowe aspekty projektowania CTP to przede wszystkim: wielkość i kształt ziarna, ilość dodanego spoiwa i jego rozkład przestrzenny, liczba i rozkład porów, ciśnienie prasowania, temperatura i czas spiekania oraz szybkość ogrzewania i studzenia. Mikroskopowe aspekty projektowania CTP to przede wszystkim: - procesy zachodzące na granicy ziarna ze spiowem, które zależą od rodzaju ziarna i spoiwa, współczynnika rozszerzalności ziarna i spoiwa, temperatury mięknięcia lub temperatury spiekania spoiwa zwilżalności ziarna spoiwem oraz reaktywności spoiwa w stosunku do ziarna krystalicznego, - procesy fizykochemiczne zachodzące zarówno w ziarnie jak i w spoiwie, np. krystalizacja, przemiany martenzytyczne, przemiany prządek - nieporządek, itp. Badano dwa rodzaje materiałów ziarnistych: - elektrokorund szlachetny (powyżej 99% Al2O3) - o ostrokrawędzistym kształcie ziarna, - piasek kwarcowy (powyżej 99% SiO2) o obłym kształcie ziarna, zbliżonym do kuli. Jako spoiwa zastosowano: szkło sodowo-wapniowe, szkło sodowo-wapniowe modyfikowane kriolitem i B2O3, szkło borokrzemianowe, a także szkła krystalizujące w trakcie procesu studzenia. Taki wybór spoiw do piasku kwarcowego wynikał z ich niskiej temperatury mięknięcia i dobrej zwilżalności a -kwarcu wytypowanymi spoiwami. Wybór szkła borokrzemianowego jako spoiwa do elektrokorundu wynikał z wysokiej odporności termicznej i chemicznej takiego szkła. Stwierdzono, że oprócz rodzaju i wielkości ziarna materiału ziarnistego, jego składu chemicznego i fazowego oraz rodzaju i ilości spoiwa, na właściwości ziarnistych tworzyw porowatych mają wpływ procesy fizykochemiczne zachodzące podczes spiekania, przebiegające na granicy faz ziamo-spoiwo. Procesy te powodują powstawanie na granicy faz ziarna ze spoiwem warstwy pośredniej, powodującej samorzutne dopasowanie spoiwa do ziarna, czego efektem jest wzrost wytrzymałości mechanicznej i odporności chemicznej ceramicznych tworzyw porowatych.

EN

A detailed analysis of the phenomena connected with the designing of porous ceramic materials (PCM) obtained by sintering grain materials of respective size and shape is described in this work. The effect of both macroscopic and microscopic features on the main parameters of such materials, and first of all on their open porosity, pore size and mechanical properties, are discussed. The macroscopic aspects of designing PCM first of all consist of: pore size and shape, the amount of added binder and its spatial distribution the number and distribution of pores, pressing pressure, sintering temperature and time the as well the as heating and cooling rates. The microscopic aspects of designing PCM first of all consist of: - the processes occurring on the grain-binder border, which depend on the type of grain and binder, the grain and binder coefficient of expansion, the softening point or binder sintering temperature, the grain wettability with the binder as well as the binder reactivity to the crystalline grain; - the physical-chemical processes occurring both in the grain as well as in the binder, e.g. crystallization, martensitic transformations, order-disorder transformations, etc. Studies were concentrated on two types of grains: - noble electrocorundum (Al2O2 content over 99%) - sharp edged shape of grain, - quartz sand (SiO2 content over 99%) - oval shape of grain, similar to a ball. Sodium-calcium glass, sodium-calcium glass modified with cryolite and B2O3, borosilicate glass, as well as glass crystallizing during cooling, were used as binders. This choice of binders for the quartz glass was made as a result of their Iow softening points and good wettability of a-quartz with the chosen binders. The choice of borosilicate glass as the binder for electrocorundum was made because of the high thermal and chemical resistance of such glass. It was found that the physical-chemical processes occurring during sintering, proceeding on the grain-binder interface, besides the type and size of grains of the grain material, its chemical and phase composition as well as the type and amount of binder, affect the properties of porous grain materials. These processes cause the formation of an intermediate layer on the grain-binder interface, which causes an increase in the mechanical strength and chemical resistance of porous ceramic materials.

11

Wpływ dodatków spiekających na rezystywność tworzyw ceramicznych w układzie Si-Ti-B-C

Groger B., Sternal H., Klimiec E., Zaraska W., Stobierski L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2000

|

Vol. 41, nr 6

11-13

PL

W pacy przedstawiono zmiany rezystywności i stopnia zagęszczenia ceramiki SiC i SiC-TiC spiekanej w zależności od różnych ilości aktywatorów spiekania, tj. boru i węgla. Obserwowane zmainy rezystywności materiałów są skutkiem tworzenia sie roztworu stałego bądź modyfikacji mikrostruktury. Dyskusję zachodzacych procesów przprowadzono w oparciu o teorię spiekania ciał stałych.

EN

In this paper the electrical resistivity variations and densification rates of SiC and SiC-TiC ceramics sintered with various concentrations of the boron and carbon are presented. Significant electrical resistivity changes are observed during formation a solid solution or its loss and microstructure modification. On the base of sintering theory the changes in studied systems are discussed.

12

Wpływ składu ziarnowego proszków na powtarzalność funkcjonalnych właściwości tworzyw ceramicznych przy ich seryjnej produkcji

Pietrowski W., Bojcow O., Kielski A., Wodnicka K.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

2000

|

R. 52, nr 3

90-93

PL

Praca dotyczy procesów mechanicznego mielenia i mieszania drobnoziarnistych proszków ceramicznych i ich mieszanin. Szczególną uwagę zwrócono na metody kontroli jednorodności wieloskładnikowych mieszanin na drodze kontroli ich dyspersji. Zaproponowano metodę obliczania dyspersji wieloskładnikowych mieszanin. Metoda ta umożliwia uzyskiwanie materiałów ceramicznych wysokiej jakości.

EN

The present paper describe the studies of mechanical grinding and mixing processes of the dispersive powders and mixtures. Special attention was given to the method of controlling homogenity multicomponent mixtures. The method of calculation of dispersion multicomponent mixtures was proposed. This method makes possible to obtain high qualitative ceramic materials.

13

Tekstura tworzyw ceramicznych

Kielski A.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

1999

|

R. 51, nr 1

6-9

PL

Omówiono podstawowe właściwości tekstury tworzyw ceramicznych. Opisano metody pomiarów porowatości otwartej, zamkniętej i powierzchni właściwej oraz oceny ziarnistości przełamu. Stwierdzono, że powyższe wielkości umożliwiają charakterystykę tekstury tworzyw ceramicznych. Na tych podstawach zaproponowano klasyfikację teksturalną materiałów ceramicznych.

EN

General properties of ceramic fibre texture have been discussed. Measurement methods for open and closed porosity, specific surface and the facture roughness evaluation have been described. It has been pointed out that the above mentioned factors make it possible to characterize ceramic fibre textures. The ceramic materials textural classification has been proposed as based upon it.

14

Tworzywa ceramiczne w warstwach ochronnych

Wiśniewski A.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

1998

|

R. 27, nr 67

3--168

EN

In the first part of the paper the different aspects of using of passive and reactive armours to protect non-armoured, light and heavy armoured objects are discussed. The second, experimental part presents the shooting results of ceramic protective layers called CAWA-1, CAWA-1NA by 7, 62 mm, 12,7mm and 14,5 mm projectiles AP on soft and stiff bases. This part also shows the results of computer simulation of penetration of the protective layers with the AP projectiles. The results of observation of projectile penetration into protective layers with X-ray measuring and termal scanning equipment are presented. The paper also gives the examples of investigation of multilayer composite armours containing ceramics CAWA-2 to protect against the 125 mm APFSDS projectile penetration. An the end of the work the data of composite-reactive armours CERAWA-1 are described.

15

Przemiany fazowe w toku obróbki cieplnej typowych tworzyw ceramicznych

Kielski A., Wodnicka K.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

1998

|

R. 50, nr 3

93-96

PL

Przeanalizowano przemiany fazowe przebiegające w czasie obróbki cieplnej typowych tworzyw ceramicznych, to znaczy posiadających znaczną zawartość substancji ilastej w składzie surowcowym. Na podstawie pomiarów składu ziarnowego i powierzchni właściwej zwrócono uwagę na bardzo drobnoziarnisty charakter substancji ilastej i skłonność do agregacji co prowadzi do tworzenia się dobrze zagęszczonych obszarów wewnątrzagregatowych i słabo zagęszczonych obszarów międzyagregatowych. Porowata tekstura utworzona w wyniku przemian substancji ilastej wywiera znaczny wpływ na procesy spiekania przy udziale fazy ciekłej w temperaturach powyżej 1000 stopni C. Dlatego substancja ilasta wywiera dominujący wpływ na właściwości typowych tworzyw ceramicznych.

EN

Phase transformations taking place during heat treatment of typical ceramic materials (containing considerable amount of clay substance) have been analysed. On the basis of grain composition and specific surface measurements it has been found the clay is fine-grained in character and it aggregates easily, what leads to formation of well compacted inter-aggregate areas and poorly compacted inter-aggregate areas. The porous character of texture formed as results of clay substance transformations strongly affects the sintering processes with the presence of liquid phase at temperatures over 1000 Celsius degrees. That is why the of clay substance has so predominant influence on the properties of typical ceramic materials.