Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nanohydrogels based on self-assembly of cationic curdlan and anionic hydroxypropylcellulose derivatives for piroxicam delivery

Lachowicz D., Kaczyńska A., Barnasik A., Karewicz A., Berent K., Zapotoczny S.

Engineering of Biomaterials

|

2020

|

Vol. 23, no. 158 spec. iss.

17

2

Projekt i wykonanie w technologii przyrostowej kół łazika marsjańskiego z wypełnieniem strukturalnym

Zakręcki A., Gaczorek B., Kania A., Berent K.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 3

244--248

PL

Opisano proces projektowania i wytwarzania w kołe naukowym AGH Space Systems bezdętkowych kół do łazika marsjańskiego, który startuje w konkursie University Rover Challange. Niektóre z podzespołów łazika są na tyle unikalne, że trzeba je wykonać od podstaw. Zaproponowano własny algorytm generowania wypełnienia. Przeprowadzono badania wytrzymałościowe (wytrzymałości na rozciąganie, zginanie i ściskanie) w celu wstępnej identyfikacji parametrów materiałowych. Ich wyniki wykorzystano w analizie wytrzymałościowej MES. Koła wykonano z dwóch polimerów w technologii przyrostowej fused filament fabrication (FFF) i zamontowano je w łaziku KALMAN.

EN

Described is the process of designing and manufacturing tubeless wheels for the Mars rover with structural infill by the AGH Space Systems scientific club, who will take part in the University Rover Challenge competition. Some of Mars rover subsystems’ are so unique hence they should be manufactured from the beginning. The algorithm for generating the structural infill has been proposed. The strength tests were conducted for the preliminary identification of material parameters, and their results were used in FEM strength analysis. Wheels have been made of polymers with fused filament fabrication (FFF) additive technology, and then applied in the KALMAN rover.

3

Engine-generated solid particles - a case study

Szramowiat K., Woodburn J., Pacura W., Berent K., Bielaczyc P., Gołaś J.

Combustion Engines

|

2018

|

R. 57, nr 3

33--39

EN

Current ecological trends and resulting legislation like European emissions standards Euro 6d or Best Available Techniques are setting new challenges in the field of environmental protection. Since the problem of emissions of particulate matter from diesel engines was solved by the application of diesel particulate filters (DPFs or FAPs) and due to the global dominance of gasoline fuelled passenger cars, particular concern has been focused on improvement of emissions performance of gasoline vehicles, including hybrids, as well as heavy-duty and non-road vehicles. This paper presents the results of preliminary studies on the chemical and physical properties of gasoline engine-generated particles, including nanoparticles. SEM images were presented which allowed identification of the character of particulate matter and estimates of the dimensions of particles. Moreover, the particles were found to be composed of different elements, including Cu, Si, Na, Ca, Zn and P, pointing to the origination of these particles from the pistons and lubricant additives.

4

Characterisation of TCP phases in CMSX-4 single crystal superalloy subjected to high temperature annealing and creep deformation

Dubiel B., Indyka P., Kruk A., Kalemba-Rec I., Moskalewicz T., Berent K., Gajewska M.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

150--155

EN

A high temperature exposure of nickel-base single crystal superalloys leads to a formation of topologically close packed (TCP) phases, what can deteriorate their creep strength. Therefore, the aim of the present work was to investigate TCP phases precipitated in CMSX-4 superalloy after a two-step treatment consisting of annealing at temperature of 1100°C followed by a creep deformation at temperature of 900°C. The microstructure of CMSX-4 superalloy exposed to a high temperature was investigated by means of scanning and transmission electron microscopy as well as scanning-transmission electron microscopy in high angle annular dark field mode. The chemical composition in nanoareas was determined using the high spatial resolution and high count rate energy dispersive X-ray spectroscopy. A three-dimensional characterization of the microstructure of annealed and creep tested single crystal superalloy was carried out by means of electron tomography. Results of microstructural investigation have shown that after the application of two-step high temperature exposure the TCP precipitates present in CMSX-4 superalloy are P and μ phases. The most pronounced differences in the chemical composition of the investigated P and μ phase particles are concerned with W and Re content. It was determined that the P phase contains a higher amount of W, while the μ phase is mostly rich in Re.

PL

Monokrystaliczne nadstopy niklu to nowoczesne materiały żarowytrzymałe, zaprojektowane specjalnie do zastosowania na łopatki turbin gazowych. Skład chemiczny tych stopów jest tak dobrany, aby w mikrostrukturze uzyskać około 70% udziału objętościowego wydzieleń fazy γʹ o kształcie sześciennym oraz umocnienie roztworowe osnowy γ. Silny efekt umocnienia zapewniają pierwiastki o dużym promieniu atomowym, takie jak Re, W i Mo, które wolno dyfundują w osnowie Ni. Jednak po długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze pierwiastki te sprzyjają wydzielaniu kruchych faz o strukturze topologicznie zwarcie wypełnionej (topologically close packed, TCP). Najczęściej spotykanymi fazami TCP w nadstopach monokrystalicznych są fazy σ, μ, P i R. Ze względu na niewielkie różnice parametrów sieci oraz składu chemicznego identyfikacja tych faz jest skomplikowana i wymaga połączenia komplementarnych technik dyfrakcji elektronów i mikroanalizy składu chemicznego. Celem pracy jest identyfikacja faz TCP w monokrystalicznym nadstopie niklu CMSX-4 po wysokotemperaturowym wyżarzaniu i pełzaniu, określenie ich składu chemicznego oraz kształtu i rozmieszczenia w przestrzeni z wykorzystaniem nowoczesnych metod analitycznej mikroskopii elektronowej i tomografii elektronowej.

5

Microstructure and Properties of Ni and Ni/Al2O3 Coatings Electrodeposited at Various Current Densities

Góral A., Berent K., Nowak M., Kania B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

55--60

EN

The study presents investigations of an influence of various direct current densities on microstructure, residual stresses, texture, microhardness and corrosion resistance of the nickel coatings electrodeposited from modified Watt’s baths. The properties of obtained coatings were compared to the nano-crystalline composite Ni/Al2O3 coatings prepared under the same plating conditions. The similarities and differences of the obtained coatings microstructures visible on both their surfaces and cross sections and determined properties were presented. The differences in the growth character of the Ni matrix and in the microstructural properties were observed. All electrodeposited Ni and Ni/Al2O3 coatings were compact and well adhering to the steel substrates. The thickness and the microhardness of the Ni and Ni/Al2O3 deposits increased significantly with the current density in the range 2 - 6 A/dm2. Residual stresses are tensile and they reduced as the current density increased. The composite coatings revealed better protection from the corrosion of steel substrate than pure nickel in solution 1 M NaCl.

6

Metody wytwarzania nanostruktur plazmonicznych do zastosowań w fotowoltaice

Starowicz Z., Berent K., Lipiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 7

28-29

PL

Nanocząstki metali np. srebram, dzięki swym szczególnym właściwościom mogą być zastosowane jako plazmoniczne struktury przeciwodbiciowe o wymiarach w skali nano. Dużym wyzwaniem pozostaje sposób wytwarzania takich struktur. W niniejszej pracy przedstawiono założenia trzech metod wybranych do tego celu. Zawarte zostały wyniki obserwacji mikroskopowych ze wstępnie otrzymanych próbek. Przedstawiono również słabe i mocne strony każdej z metod.

EN

Plasmonic metal particles such silver particles, due to its special properties can be applied as an nanoscaled antireflection structure. Big challenge remains process of fabrication such structures. This paper introduces basics of three method selected for that purpose. Microscopic observations of obtained preliminary samples are included too. Pros and cons of each method are pointed out.

7

Microstructure of polycrystalline zinc subjected to plastic deformation by complex loading

Sztwiertnia K., Kawałko J., Bieda M., Berent K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

157-161

EN

Polycrystalline, high purity (99,995%) zinc ingot was subjected to KoBo type extrusion in room temperature. Material was extruded to form of a 2 mm diameter wire, extrusion die oscillated during process by an angle š8 at a frequency of 5 Hz and the extrusion speed was 0.5 mm/s. Final product was tested for tensile strength and yielded R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Microstructure of both extruded and initial materials was investigated by means of high resolution Electron Backscatter Diffraction (EBSD) in Quanta 3D FEG scanning electron microscope (SEM). Observations revealed that microstructure of extruded zinc sample is highly heterogeneous and consists of grains elongated slightly in the direction of extrusion. Grains dimensions ranges from over one hundred microns down to submicron scale while grains in the non-deformed material are equiaxed with mean diameter of approximately 200 microns. Other microstructure features such as intergranular bands and partly fragmented primary grains with subgrain structure are observed. Furthermore detailed study of local microstrains by Imaqe Quality Factor analysis are performed. Presence of Geometrically Necessary and Statistically Stored Dislocations is assessed. Thick areas of highly distorted lattice adjacent to High Angle Grain Boundaries are revealed. Microstrain mapping suggest composite-like microstructure of deformed material, that might explain its superior mechanical properties.

PL

Polikrystaliczny cynk o wysokiej czystości (99,995%) został poddany wyciskaniu metodą KoBo w temperaturze pokojowej. Materiał został wyciśnięty do postaci drutu o średnicy 2 mm. Matryca podczas procesu odkształcania oscylowała o kat 8 stopni z częstotliwością 5 Hz a prędkość wyciskania ustalono na 0.5 mm/s. Produkt koncowy poddany został testowi wytrzymałości na rozciąganie, uzyskane wyniki to R0;2 = 150MPa and Rm = 250MPa. Mikrostruktura materiału wyjściowego i odkształconego została zbadana metodami wysoko rozdzielczej dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) w skaningowym mikroskopie elektronowym Quanta 3D FEG (SEM). Przeprowadzone obserwacje wskazują na silnie heterogeniczny charakter mikrostruktury odkształconego cynku, która składa się z ziarn lekko wydłużonych w kierunku wyciskania. Rozmiary ziarn wahają sięod ponad stu mikrometrów do poniżej jednego mikrometra, podczas gdy materiał nieodkształcony składa się z równoosiowych ziarn o średnich rozmiarach rzędu 200 mikrometrów. Inne zaobserwowane cechy mikrostruktury to ciągnące się przez całą próbkę pasma drobnych ziarn oraz częściowo rozdrobnione ziarna pierwotne ze strukturą podziarnową. Ponadto wykorzystując rozkłady parametru jakości obrazu dyfrakcyjnego przeprowadzono szczegółowa analize pól mikroodkształceń. Dokonano oceny obecności dyslokacji geometrycznie niezbędnych oraz nagromadzen dyslokacji przypadkowych. Zidentyfikowano szerokie obszary silnie zniekształconej sieci krystalicznej rozciągniete wzdłuż granic dużego kąta. Analiza rozkładu mikroodkształceń w materiale odkształconym wskazuje na podobienstwo mikrostruktury tego materiału do struktury kompozytu. Taka charakterystyka może tłumaczyć znaczny wzrost właściwosci mechanicznych materiału po wyciskaniu KoBo.

8

Microstructure of Al2O3-13TiO2 coatings deposited from nanoparticles by plasma spraying

Góral A., Lityńska-Dobrzyńska L., Żórawski W., Berent K., Wojewoda-Budka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

335--339

EN

The aim of the study was to characterize nanostructured Al2O3-13TiO2 coatings deposited by plasma spraying on a grit blasted steel substrate. The Al2O3-13TiO2 coatings were characterized using scanning and transmission electron microscopy and X-ray diffraction techniques. Obtained coatings possessed a unique microstructure consisting of fully melted regions with the microstructure similar to a typical plasma sprayed lamellar morphology as the conventional coatings and areas comprising unmelted or partially melted nanosized particles. The analysis showed that most of the α-Al2O3 phase from the nanostructured powders transformed into γ-Al2O3 phase after plasma spraying process. Moreover, the presence of amorphous phase was also observed.

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę nanostrukturalnych powłok Al2O3-13TiO2 natryskiwanych plazmowo na podłożu stalowym. Powłoki scharakteryzowano za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz technik dyfrakcji rentgenowskiej. Mikrostruktura uzyskanych powłok składała się z obszarów powstałych z całkowicie stopionych proszków, podobnych do mikrostruktury powłok wytworzonych z proszków o rozmiarach konwencjonalnych, jak również z obszarów zawierających niestopione lub częściowo stopione nanocząstki. Wykazano, ze większość fazy α-Al2O3 występującej w materiale proszkowym uległa przemianie w faze γ-Al2O3 w trakcie procesu natryskiwania plazmowego. Zidentyfikowano również obecność fazy amorficznej.

9

Charakterystyka mikrostruktury natryskiwanych plazmowo powłok А120з-13ТГО2

Góral A, Żórawski W, Berent K

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9

772--774

EN

Described are characteristics of the AI203-13Ti02 coatings obtained by plasma spraying of the standard particle size (S) or nanometric particle size (N) powders over steel substrates.

PL

Przedstawiono charakterystykę powłok AI203-13Ti02 powstałych w procesie natryskiwania plazmowego proszków o wymiarach standardowych (S) oraz nanometrycznych (N) na podłoża stalowe. Powłoki te odznaczają się różną mikrostrukturą. Powłoka N, utworzona z aglomeratów cząstek, charakteryzuje się niższymi wartościami naprężeń własnych przy podobnej twardości.

10

Formowanie submikronowych i nanometrycznych proszków cyrkoniowych dla zastosowań w ogniwach paliwowych

Berent K., Kluczowski R., Krauz M., Krząstek K., Pędzich Z., Rękas M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 2

207-217

PL

Mikro- i nanoproszki 8% mol. Y2O3-ZrO2 (8YSZ) wytworzono za pomocą metody współstrącania i krystalizacji w warunkach kalcynacji lub obróbki hydrotermalnej. Proszki wykorzystano do formowania cienkich folii metodą odlewania z gęstwy (doctor blade method). Oznaczono gęstość pozorną, nasiąkliwość i porowatość otwartą folii elektrolitowych. Dyskusji poddano wpływ warunków spiekania na mikrostrukturę otrzymanych folii.

EN

8 mol.% Y2O3-ZrO2 (8YSZ) submicro- and nano-powders were prepared by a coprecipitation method and then were either thermally heated or hydrothermally treated. The powders were used to formation of thin foils by means of the doctor blade method. Apparent density, absorbability and open porosity of the electrolyte foils were determined. The effect of sintering conditions on the foil microstructure has been discussed.

11

Microstructural and Microchemical Characterisation of the Nickel-Based Thin Films Prepared by Electrodeposition

Indyka P., Bełtowska-Lehman E., Faryna M., Berent K., Rakowska A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

421-427

EN

Ni-based alloys containing refractory metal (molybdenum or tungsten) characterized by high hardness, high wear, thermal and corrosion resistance are widely used for many industrial applications as they offer an important alternative to toxic, hard chromium coatings. In the present work the formation of the amorphous Ni-Wfilms by electrochemical deposition from aqueous baths at room temperature has been reported. The Ni-W alloys have been electrodeposited from sulphate-citrate electrolyte, under potentiostatic or potentiodynamic regimes. To ensure a steady and controlled hydrodynamic condition, a rotating disk electrode (RDE) system was used. It was observed that alloys electrodeposited at different cathode potentials vary in chemical composition and thickness. Such effect results mainly from kinetics of nickel and tungsten induced codeposition as well as on the decrease of the electrodeposition current efficiency as the cathode potential becomes more negative. Concentrations of elements in the electrodeposits were determined using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) in a scanning electron microscopy (SEM) with a thermally assisted Schottky field emission gun (FEG). Monte Carlo calculations for characteristic X-ray intensities emitted from coatings of given thicknesses and chemical compositions were used to evaluate the most adequate electron beam energy for X-ray emission. The results obtained are compared to chemical analyses carried out by the atomic absorption spectroscopy (AAS) technique.

PL

Stopy na osnowie niklu zawierające trudnotopliwy metal (molibden lub wolfram) charakteryzujące się dużą twardością, odpornością na ścieranie oraz na korozję, znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu, gdyż mogą zastąpić toksyczne, twarde powłoki chromowe. Prezentowana praca dotyczy wytwarzania metodą elektrochemiczną z wodnych roztworów, w temperaturze pokojowej, amorficznych warstw Ni-W. Stopy tego rodzaju elektroosadzano z elektrolitu siarczanowo-cytrynianowego, w warunkach potencjostatycznych lub potencjodynamicznych. W celu zapewnienia stałych i kontrolowanych warunków hydrodynamicznych zastosowano układ z wirująca elektroda dyskowa (WED). Ustalono, że warstwy elektroosadzane przy różnych wartościach potencjału katody charakteryzowały się różna grubością i zmiennym składem chemicznym. Efekt ten związany jest głównie z kinetyka indukowanego współosadzania wolframu z niklem oraz z wydajnością pradowa procesu elektrosadzania w miare przesuwania potencjału katody w kierunku wartości bardziej ujemnych. Skład chemiczny otrzymanych powłok galwanicznych określono metodą spektroskopii promieniowania rentgenowskiego (EDS) przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) ze źródłem elektronów typu Schottky z emisja polowa (FEG). Na podstawie obliczeń Monte Carlo dla charakterystycznych intensywności promieniowania rentgenowskiego emitowanego z warstw Ni-W o zadanym składzie chemicznym i grubości, szacowano właściwą energię wiązki elektronowej do badań EDS. Wyznaczony skład chemiczny powłok Ni-W porównano z analizą przeprowadzona metodą atomowej spektroskopii absorpcyjnej (AAS).