Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Własności piezoelektryczne włókien ceramicznych

Kozielski L.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 1

44--48

PL

Ceramiczne materiały piezoelektryczne można otrzymywać w różnych postaciach i formach, zaczynając od tradycyjnej ceramiki objętościowej i cienkich oraz grubych warstw ceramicznych, a kończąc na formie włókien ceramicznych czy też praktycznie dowolnych kształtach, związanych z nowoczesnymi metodami wytwarzania wykorzystującymi drukarki 3D. Włókna piezoelektryczne wykazują wiele zalet w stosunku do objętościowej ceramiki tego samego typu. Można wśród nich wyróżnić lepszą anizotropię właściwości, elastyczność niemożliwą do osiągnięcia w ceramice objętościowej oraz większą wytrzymałość mechaniczną. Jednak metody, jakość składników wyjściowych oraz warunki wytwarzania tego typu włókien piezoelektrycznych dalej pozostają ogromnym obszarem badań i poszukiwań. Celami przedstawianego eksperymentu było wytworzenie piezoelektrycznych włókien metodą ekstruzji i zbadanie podstawowych parametrów materiałowych, elektrycznych i piezoelektrycznych oraz dokonanie analizy porównawczej właściwości w stosunku do komercyjnej ceramiki objętościowej.

EN

Ceramic piezoelectric materials can be prepared in various forms and shapes, starting from traditional bulk volumetric ceramics, and thin or thick ceramic layers finally ending in the form of ceramic fibres or even virtually any shape which is associated with novel production methods taking advantage of 3D printers. Piezoelectric fibres have a number of advantages compared to volumetric ceramics of the same type. Among them are improved anisotropy of properties, impossible to achieve in bulk ceramics, flexibility and associated with this greater mechanical strength. However, the methods, the quality of the starting components and the conditions for preparing this type of piezoelectric fibres still remain a vast area of research and investigations in order to effect optimum electrical and electromechanical properties of the final material. Objects of the experiment were to produce piezoelectric fibres by the extrusion method, examine electrical and piezoelectrical parameters, and comparative analysis with commercial bulk ceramics properties.

2

Włókna techniczne wzmacniające materiały kompozytowe

Fejdyś M., Łandwijt M.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2010

|

R. 18, nr 1/2

12-22

PL

W artykule dokonano przeglądu osiągnięć w zakresie włókien szklanych, węglowych, aramidowych, polietylenowych, polipropylenowych i ceramicznych. Omówiono metody wytwarzania, strukturę, właściwości mechaniczne i cieplne tych materiałów, a także ich wykorzystanie do wytwarzania lekkich i wytrzymałych kompozytów polimerowych, mających szerokie zastosowanie w inżynierii materiałowej i nowoczesnych technologiach.

EN

The article consists in a review of achievements in the field of glass, carbon, aramid polyethylene, polypropylene and ceramic fibres. The manufacturing methods, structure, mechanical and thermal properties of the materials were discussed, as well as using them for making-up the lightweight and durable polymeric composites, which find wide applications at the materials engineering and modern technologies.

3

Wytwarzanie elektrooptycznych włókien PLZT metodą termo-plastycznego wytłaczania

Kozielski L., Adamska A.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 1

42-45

PL

Cyrkonian tytanian ołowiu domieszkowany lantanem (PLZT) jest materiałem, który cechuje wiele interesujących właściwości, wynikających z odpowiednio dobranych proporcji bazowego PZT i ilości wprowadzonego doń lantanu. Składy ferroelektryczne, oprócz właściwości piezoelektrycznych, może charakteryzować wysoka przeświecalność, pożądany efekt elektrooptyczny oraz duża szybkość odpowiedzi. Materiały typu PLZT można otrzymywać w różnych postaciach np. włókien, ceramiki objętościowej czy warstw ceramicznych. Włókna piezoelektryczne wykazują wiele zalet w porównaniu do objętościowej ceramiki tego samego typu. Wśród nich można wyróżnić lepszą anizotropię właściwości, doskonałą elastyczność oraz większą wytrzymałość. Jednak metody, jakość składników wyjściowych oraz warunki wytwarzania tego typu włókien dalej pozostają ogromnym obszarem badań i poszukiwań, aby w efekcie końcowy materiał posiadał odpowiednią jakość i parametry. Celem niniejszej pracy było wytworzenie elektrooptycznych włókien PLZT metodą termoplastycznego wytłaczania i zbadanie, w funkcji parametrów spiekania, podstawowych właściwości fizycznych, takich jak gęstość, porowatość i mikrostruktura otrzymanych włókien ceramicznych.

EN

Lanthanum-modified lead zirconate titanate (PLZT) ceramics are known to exhibit a range of interesting electro-optical properties. The advantages of PLZT ceramics include high optical transparency, desirable electrooptic properties, and fast response. Piezoelectric fibers present many advantages comparing to conventional piezoelectric bulk materials ie. higher anisotropy, excellent flexibility and higher strength, but processing methods and conditions of manufacturing are still actively studied because they affect significantly the final fibres properties. The aim of this study was to develop PLZT powder for the production of transparent or translucent thin fibers. The influence of different sintering parameters on the resultant microstructure and phase composition of the fibres was checked. The main goal of the experiments was to determine a sintering atmosphere suitable to achieve proper density, porosity and microstructure of the fibres.

4

Zwiększenie efektywności procesu obróbki cieplnej taśm ze stopów miedzi

Witek J., Barański J., Gola C., Zimna K.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 9

537-541

PL

Prezentowany artykuł przedstawia wpływ zmiany wyłożenia ogniotrwało-izolacyjnego i systemu ogrzewania pieca kołpakowego na poprawę efektywności procesu wyżarzania taśm ze stopów miedzi. W wyłożeniu ogniotrwało-izolacyjnym, w miejsce wyrobów tradycyjnych, zastosowano w całości wyroby na bazie włókien ceramicznych, a jednostrefowy dotychczas układ ogrzewania podzielono na 4 niezależnie zasilane i sterowane strefy grzejne. Przyjęte w nowym piecu rozwiązania zapewniły dużą jednorodność pola temperatur w komorze pieca. Różnice, które wcześniej wynosiły ok. 40 °C, teraz praktycznie nie przekraczają 5 °C. Konsekwencją jest duża jednorodność własności wyżarzanych taśm, w wyniku czego ilość powstających odpadów technologicznych zmniejszyła się z 0,9 do 0,3 %. Jednocześnie sprawność cieplna procesu wyżarzania wzrosła z 28 do 43 %, co praktycznie spowodowało, iż energochłonność procesu wyżarzania zmniejszyła się o 34 %.

EN

In the process of cold rolling of copper and copper alloy strips, after reaching a certain value of strain the deformed metal loses its plasticity to such an extent that it does not transmit any further stresses and finally cracks. That is why recrystallization annealing, which softens and plastifies the metal is necessary. This process takes place in hood-type furnaces. The previously applied constructional solutions for hood-type furnaces, in particular refractory insulating lining and the heating system made the process of thermal treatment of copper alloy strips energy-consuming. These solutions were also responsible for high heterogeneity of thermal field in the furnace chamber, causing heterogeneity of strips’ properties, which in turn resulted in a considerable amount of waste. This work presents the effect of changing the refractory insulating lining and heating system of the hood-type furnace on the effectiveness of copper alloy strips’ annealing. Traditional materials in the insulating lining were replaced with ceramic fibre-based products, and the previous single-zone heating system was divided into 4 independently supplied and controlled heating zones. The constructions adopted in the new furnace ensured high homogeneity of thermal field in the furnace chamber. The differences which previously reached ca 40 °C now practically do not exceed 5 °C. This results in high homogeneity of the annealed strips’ properties and in consequence, the amount of technological waste dropped from 0.9 to 0.3 %. At the same time thermal efficiency of the annealing process increased from 28 to 43 %, which practically reduced its energy consumption by 34 %.

5

Properties of aluminium-ceramic phase composites produced from P/M compacts in hot forging and extrusion processes

Wojtaszek M.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 33, no. 1

63-72

EN

The results of investigations of properties of aluminium-based composites produced by means of powder metallurgy and plastic working processes are presented in the paper. Atomized aluminium po-wder was used as a metallic matrix. As a reinforcement ceramic particles and fibres were used, and their volume fraction was maintained constant at 5%. The initial material to be formed was prepared by mixing of ingredients and compaction of the obtained mixture. Aluminium powder compacts and com-posite mixtures were subjected to consolidation and deformation in closed-die hot forging and hot extrusion processes, applying the extrusion ratio X = 4.11. These processes were realized in isothermal conditions, at the temperature of 500°C. The effect of a type of reinforcing phase as well as method of deformation on selected physical, mechanical and functional properties of obtained materials was ana-lysed. It was found that the proposed method results in obtaining highly compacted products, showing mechanical and functional properties which allow to use them in structural components. The product properties can be controlled by means of selection of a type of reinforcing phase as well as method of deformation.

PL

W pracy zestawiono wyniki badań własności materiałów kompozytowych na osnowie aluminium, kształtowanych z zastosowaniem procesów metalurgii proszków i przeróbki plastycznej. W roli osnowy użyto rozpylany proszek aluminium. Do jej umocnienia zastosowano zbrojenie ceramiczne; cząstki oraz włókna, stosując stały ich udział objętościowy w osnowie, który wynosił 5%. Materiał wyjściowy do kształtowania przygotowano poprzez zmieszanie składników oraz ich sprasowanie na zimno. Wypraski proszku aluminium i sprasowane mieszaniny kompozytowe zagęszczano oraz kształtowano w procesach kucia na gorąco w matrycach zamkniętych oraz wyciskania na gorąco z współczynnikiem X = 4,11. Procesy te realizowano w warunkach izotermicznych, przy temperaturze 500°C. Analizowano wpływ rodzaju fazy umacniającej oraz sposobu kształtowania na wybrane własności fizyczne, mechaniczne i użytkowe otrzymanych tworzyw. Stwierdzono, że proponowana metoda prowadzi do otrzymania produktów wysoko zagęszczonych, o własnościach mechanicznych oraz użytkowych umożliwiających ich stosowanie na elementy konstrukcyjne. Właściwościami wyrobów można sterować poprzez dobór rodzaju fazy umacniającej oraz sposób ich kształtowania.

6

Synteza hydrotermalna zaawansowanych technologicznie materiałów ceramicznych. Cz. 2. Synteza hydrotermalna proszków oraz włókien ceramicznych

Suchanek W.

Materiały Ceramiczne

|

2005

|

R. 57, nr 2

58-68

PL

Wady i zalety technologii hydrotermalnej zastosowanej do produkcji proszków i włókien ceramicznych są tu dyskutowane i poparte szeregiem przykładów pochodzących z prac autora. Głównymi zaletami proszków syntezowanych hydrotermalnie są znakomita kontrola wielkości krystalitów oraz ich morfologii, a także niski stopień zaglomerowania, co doskonale widać na przykładach proszków i whiskersów hydroksyapatytu, proszków tytanianu-cyrkonianu ołowiu (PZT) oraz alpha-AI2O3. Właściwości te można kontrolować w bardzo szerokim zakresie za pomocą parametrów termodynamicznych, takich jak temperatura syntezy, stężenie prekursorów i dodatków, a także parametrów nietermodynamicznych (kinetycznych), jak na przykład szybkość mieszania roztworu. Wielkości otrzymanych proszków tych samych materiałów potrafią różnić się nawet o kilka rzędów wielkości (10 nm - 50 mm), przy czym krystality mogą posiadać wiele różnorodnych form: izometrycznych, sześcianów, bipiramid lub włókien (whiskersów). Precyzyjną kontrolę składu chemicznego można doprowadzić do perfekcji stosując technikę hydrotermalną lub jej hybrydy, tak jak w przypadku mechanochemicznej-hydrotermalnej syntezy szeregu nanometrycznych proszków hydroksyapatytu z dodatkami jonów węglanowych sodu i magnezu oraz ich kombinacji. Pionierskie prace autora pokazały także, że syntezę hydrotermalną można z powodzeniem zastosować do materiałów nietlenkowych, takich jak nanorurki węglowe, co poza znaczeniem technologicznym, ma także ważne implikacje geologiczne. W następnej Części III dyskutowane będą szczegółowo zalety i wady hydrotermalnej syntezy cienkich warstw ceramicznych w oparciu o przykłady BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, PZT, oraz KNbO3.

EN

Merits of the hydrothermal synthesis of ceramic powders and fibers are discussed in this article and supported with several examples. Major advantages of the hydrothermal synthesis of ceramic powders are excellent morphology and size control in addition to Iow aggregation level, which is demonstrated using hydroxyapatite powders and whiskers, lead zirconate titanate (PZT) and alpha-AI2O3 powders. These features can be controlled in a wide range using thermodynamic synthesis parameters, such as reaction temperature and concentrations of the reactants, in addition to non-thermodynamic (kinetic) parameters, such as stirring speed. The synthesized ceramic powders encompass a wide range of sizes (10 nm - 50 mm) and morphologies (equiaxed, cubic, short fiber, etc). Their chemical composition can be easily controlled using the hydrothermal technique or its hybrids, such as the mechanochemical-hydrothermal method, which was applied to prepare a variety of nanosized hydroxyapatite powders with different ionic substitutes. The hydrothermal technique can be also used to synthesize non-oxide materials, such as the multiwalled carbon nanotubes, which by the way has important geological implications. In the next Part III, merits of the hydrothermal synthesis of ceramic thin films will be discussed in detail based upon examples of BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, PZT, and KNbO3.

7

Aluminium powder based composites reinforced with Al2O3 fibres. Hot forming of aluminium powder - fibres compacts

Wojtaszek M., Szczepanik S.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

Vol. 27, no. 2

197-208

EN

The research concerns the evaluation of influence of the method and parameters of hot forming of products obtained from aluminium powder and aluminium powder - ceramic fibres composites on their properties. Second part of the work contains the results of investigation of the influence of forming method and parameters as well as chemical composition on structure, mechanical and usable properties of aluminium powder based composites, reinforced with AI2O3 based ceramic fibres (Saffil, Belcotex, Nextel 312). As the result of the research, the technological parameters permitting to obtain aluminium based composite materials of relative densities near to theoretical ones have been determined.

PL

Badania objęte pracą dotyczą określenia wpływu sposobu i parametrów kształtowania na gorąco na własności wyrobów z proszku aluminium oraz kompozytów na osnowie tego proszku wzmocnionych włóknami ceramicznymi. W II części pracy przedstawiono wyniki badań wpływu metody kształtowania i parametrów jej realizacji oraz składu chemicznego na strukturę, własności mechaniczne i użytkowe materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami ceramicznymi na osnowie Al2O3: Saffil, Belcotex, Nextel 312. W wyniku badań określono parametry technologiczne pozwalające na uzyskanie wyrobów z materiałów kompozytowych na osnowie aluminium o względnych gęstościach zbliżonych do gęstości materiałów litych.

8

Aluminium powder based composites reinforced with A2O3 fibres. Hot forming of aluminium powder compacts

Wojtaszek M., Szczepanik S.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

Vol. 27, no. 2

183-196

EN

The research concerns the evaluation of influence of the method and parameters of hot forming on the properties of the products obtained from aluminium powder. First part of the work contains the results of investigation of the influence of forming method and its parameters on composite matrix material structure and mechanical properties. Sprayed RA1-1 aluminium powder was applied as the matrix of the composite. Two following hot forming processes were analysed: closed die compacting and extrusion.

PL

Badania objęte pracą dotyczą określenia wpływu sposobu i parametrów kształtowania na gorąco na własności wyrobów z proszku aluminium. W I części pracy przedstawiono wyniki badań wpływu metody kształtowania i parametrów jej realizacji na strukturę i własności mechaniczne materiału osnowy kompozytu. Na materiał osnowy zastosowano rozpylany proszek aluminium RAl-1. Analizowano dwa procesy kształtowania na gorąco: zagęszczanie w matrycach zamkniętych oraz wyciskanie.

9

Pyły włókien ceramicznych : dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego

Woźniak H., Więcek E.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2000

|

Nr 2 (24)

61--104

PL

Włókna ceramiczne obejmują grupę bezpostaciowych lub krystalicznych syntetycznych włókien mineralnych charakteryzujących się właściwościami ogniotrwałymi (tzn. stabilnością w wysokiej, powyżej 1000 °C temperaturze). Najczęściej włókna ceramiczne są produkowane z tlenku glinu, tlenku krzemu i innych tlenków metali lub rzadziej z takich materiałów nietlenkowych, jak węglik krzemu, azotek krzemu czy azotek borowy. Proces technologiczny otrzymywania włókien ceramicznych polega na stopieniu surowców w temperaturze około 2000 °C, a następnie rozwłóknianiu przez rozdmuchiwanie strumienia stopionych surowców sprężonym powietrzem lub strumieniem pary wodnej albo metodą wirówkową, w której sprężone powietrze zastępują szybkowirujące stalowe rolki. Rozmiary ogniotrwałych włókien kształtują się następująco: L = od 40 do 250 mm a D = od 2,2 do 5,0 um. Włókna ceramiczne cechują się zarówno dobrymi właściwościami izolacyjnymi (cieplnymi, akustycznymi, elektrycznymi), jak i odpornością chemiczną. Są stosowane zamiast azbestu. W Polsce rozpoczęto produkcję włókien ceramicznych w Zakładach Materiałów Ogniotrwałych w Skawinie w połowie lat 80. i rocznie produkuje się ich około 600 ton. Światowa produkcja w 20 państwach wynosi łącznie około 200 000 ton rocznie. Szacunkowa liczba osób narażonych na włókna ceramiczne w Polsce wynosi około 3000 osób. Podczas produkcji włókien ceramicznych stężenia respirabilnych włókien w powietrzu stanowisk pracy zawierały się od 0,07 do 0,27 wł/cm3; podczas produkcji wyrobów z włókien ceramicznych od 0,23 do 0,71 wł/cm3, a podczas stosowania wyrobów z włókien ceramicznych od 0,07 do 1,67 wł/cm3. Z publikowanych danych wynika, że w środowisku pracy najczęściej występują włókna o długościach większych od 5 um, przy czym udziały procentowe włókien o średnicach do l p.m wynoszą 40 -s- 50%. Dane o działaniu toksycznym dla człowieka są w literaturze bardzo skąpe i wynika z nich, że włókna ceramiczne, podobnie jak i inne sztuczne włókna mineralne mogą wywierać działanie drażniące na skórę, spojówki oczu, błony śluzowe górnych dróg oddechowych, a u pracowników z długim stażem pracy (> 20 lat) stwierdzono zmiany na opłucnej (pleural plaques - płytki opłucnowe). Z licznych wyników badań doświadczalnych na zwierzętach wynika, że agresywność biologiczna różnych włókien ceramicznych nic jest jednakowa - od działania zbliżonego do pyłu obojętnego do zbliżonego do krokidolitu. Efekt biologiczny jest uwarunkowany głównie rozmiarami włókien ceramicznych oraz ich trwałością w płynach ustrojowych. W badaniach doświadczalnych (różne drogi wprowadzania pyłu do organizmu) uzyskiwano rozwój nowotworów złośliwych w tym międzybłoniaków; najwięcej międzybłoniaków rozwinęło się w wyniku iniekcji pyłu do jam ciała. Nie znaleziono danych o wpływie włókien ceramicznych na rozrodczość oraz rozwój prenatalny.

EN

Ceramic fibres arę blends of amorphous and crystalline refractory manmade minerał fibres. They arę produced from metal oxide (aluminium, silica and other) or, though less freąuently, from melting silica carbide, silica nitride, boron nitride at 2000 °C. The molten rock is converted to fibres by centrifuging, drawing, or blowing. The size of ceramic fibres ranges from 40 to 250 mm in length and from 2.2 to 5.0 ^m in diameter. Ceramic fibres arę used for high- insulator and they arę often applied as asbestos substitutes. In Poland about 3000 per-sons arę exposed occupationally to ceramic fibres. The mean respirable concentration varied from 0.07 f/cm3 to 0.27 f/cm3 at the fibrę production; from 0.23 f/cm3 to 0.71 f/cm3 at the manufacture of goods, and from 0.07 to 1.67 f/cm3 when using the goods madę of ceramic fibres. Inhalation of ceramic fibres may produce a temporary mechanical irritation of the nose, skin and upper respiratory tract. The potential biological activity of these fibres depends on a number of factors; the most important being the length, diameter, and ability to resist degra-dation in biological fluids. In animal studies, the injection or implantation of fibres directly into the trachea or pleural/peritoneal cavities has produced tumours. IARC classified ceramic flbres to Group 2B, possibly carcinogenic to humans.

10

Superwłókna ceramiczne

Łukasik J., Mazurkiewicz P.

Izolacje

|

2000

|

R. 5, nr 11-12

46-47

PL

W publikacji przedstawione są wnioski z badań nad materiałami włóknistymi prowadzonymi przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Włókien Ceramicznych oraz proponowany przez firmę Thermal Ceramics kierunek rozwoju produkcji i zastosowań włókien ogniotrwałych.

11

Własności mechaniczne materiałów kompozytowych wytwarzanych na osnowie stopu AK9.

Naplocha K., Samsonowicz Z.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 71, nr 32

145-150

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań materiałów kompozytowych na osnowie stopu Ak9 umacnianych włóknami ceramicznymi 'Saffil'. Kompozyty wytwarzano metodą odlewania z dopasowaniem ('squeeze casting'0, zmieniając w kolejnych próbach nacisk stempel. Do umocowania materiałów użyto kształtki wytworzone w oparciu o technologię opracowaną w Zakładzie Odlewnictwa. Zawartość włókien w otrzymanych próbkach materiałów kompozytowych wynosiła 10, 15 i 20%, natomiast ciśnienie infiltracji zwiększono od 30 do 150 Mpa. Przeanalizowano wpływ niektórych parametrów procesu wytwarzania na granicę plastyczności, granicę wytrzymałości, twardość HB, wytrzymałość w podwyższonych temperaturach, odporność na zużycie scierne oraz rozszrzalność cieplną.

EN

In this paper test results of composite 'Saffil' fibres reinforced Ak9 alloy are represented. Composites have been produced by squeeze casting under used various infiltration pressure. For reinforcement short- fiber preforms were produced based on the technology elaborated in the Zakład Odlewnictwa. The fibre content in those sample composite materials amount 10,15 and 20% whereas infiltration pressure rose from 30 Mpa to 150 Mpa . The influence of the same processing parameters on yield point , hardness HB, strength at high temperature, ultimate tensile strength, wear resistance and thermal expansion were analysed.

12

Materiały ceramiczne i ogniotrwałe jako źródła emisji aerozolu pyłowego i włóknistego

Kabała-Dzik A., Pastuszka J.S.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

1998

|

R. 50, nr 3

97-103

PL

W pracy przedstawiono problematykę emisji cząstek włóknistych z materiałów ceramicznych i omówiono wpływ tak powstałego aerozolu na zdrowie ludzi. Ponadto, przedstawiono zagadnienia pomiarowe oraz podano typowe poziomy stężeń włókien ceramicznych w różnych środowiskach.

EN

In this work the problems of fibrous molecule emission from ceramics and refractory materials have been presented, as well as the influence of aerosol formed in that way on the people's health. Moreover, the measurenent issues and typical concentration levels of ceramic fibres in different environments have been presented.