Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and properties of the hot work tool steel gradient surface layer obtained using laser alloying with tungsten carbide ceramic powder

Jonda E., Labisz K., Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 73, nr 2

214--221

EN

Purpose: The aim of the paper is to present the innovatory investigation results of the impact of laser treatment consisting of multiple remelting and alloying using tungsten carbide ceramic powder on the microstructure and properties of hot work tool steel X40CrMoV5-1 surface layer. Design/methodology/approach: Laser heat treatment allows the production of gradient surface layer with a thickness reaching from of tenths of a millimetre even to few millimetres with specific functional properties, including high hardness and abrasion resistance, while maintaining the properties of the substrate material. Findings: Preliminary investigations of the effects of laser radiation on steel surface have showed, that in the surface layer there occur changes concerning the microstructure as well as in the chemical composition different from those occurring during conventional heat treatment. Research limitations/implications: There was determined the effect of laser power on the remelting depth, the depth of the heat affected zone and the width of the laser tray face. There was also measured and compared to the hardness and roughness of the steel processed by remelting with different process parameters. Practical implications: The current application areas for hot work tool steels are constantly growing, and the intensive development of techniques requires the use of new technologies, what leads to production of specific surface layer on materials, in order to meet the extremely difficult working conditions of modern tools. Originality/value: The effect of a HPDL laser melting on the hot work tool steel, especially on their structure and hardness has been studied.

2

Warstwy Ni-P z proszkami ceramicznymi jako faza dyspersyjna

Miazga A., Konopka K., Trzaska M., Biedunkiewicz A.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

94-97

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i niektórych właściwości niklowych warstw kompozytowych z fazą dyspersyjną w postaci proszków ceramicznych otrzymanych metodą zol-żel. Wykorzystane zostały dwa rodzaje proszków: nanometryczny węglik tytanu oraz wielofazowa mieszanina węglików i borków, w skład której wchodziły min. TiB2, B4C i TiC, także o rozmiarach nanometrycznych. Warstwy wytwarzane były metodą redukcji chemicznej na stali St3S. W celach porównawczych na tym samym podłożu wytworzona została także warstwa Ni-P. Osadzanie warstw przeprowadzano z wykorzystaniem zasadowej kąpieli do niklowania chemicznego z dodatkiem 1 g/dm3, 5 g/dm3 i 10 g/dm3 ceramicznej fazy dyspersyjnej. Na podstawie przyrostu masy określona została szybkość narastania warstw pozwalająca ocenić efektywność procesu bezprądowego osadzania. Topografia otrzymanych warstw oraz struktura warstw na przekroju charakteryzowane były z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawką EDS. Wykonana została komputerowa analiza obrazu pozwalająca określić zawartość fazy ceramicznej w warstwie. Charakterystyka morfologii powierzchni warstw wykonana została z użyciem profilometru optycznego. Określone zostały także parametry chropowatości oraz mikrotwardość. Stwierdzono, że obecność proszku TiC w kąpieli zwiększa szybkość procesu osadzania warstw, natomiast proszek wielofazowy spowalnia ten proces oraz jest on mniej efektywny pod względem ilości wbudowanej w warstwę fazy ceramicznej. Stwierdzono także, że warstwy kompozytowe charakteryzowały się znacznie większą chropowatością powierzchni oraz wyższą mikrotwardością w porównaniu do warstwy Ni-P.

EN

The paper presents the results of studies of the structure and some properties of composite nickel layers with the dispersion phase as ceramic powders obtained by the sol-gel method. Two types of powders were used: nanometric titanium carbide and mixture of carbides and borides, which contained e.g. TiB2, B4C and TiC, also of a nanometric size. The layers were deposited by chemical reduction on St3S steel. For comparison, on the same substrate, Ni-phosphorus coatings were obtained. The coatings were deposited from alkaline bath. The electroless deposition processes were performed with different contents of ceramic powders: 1 g/dm3, 5 g/dm3 and 10 g/dm3. Basing on the mass increase, a rate of layer rise was determined, which allowed the effectiveness of the process to be evaluated. The topography of the obtained layers and their cross-sectional structure were characterized by using scanning electron microscopy with EDS attachment. Computer image analysis was applied to determine the content of the dispersed ceramic phase in the composite material. Characteristics of the surface morphology of the layers was performed by using an optical profilometer. The roughness and microhardness values were determined. It was found that the presence of TiC powder in the bath increases the speed of the deposition process while multiphase powders slows the process, and it is less efficient in terms of the ceramic phase content built in the layer. It was also found that the composite layers showed much higher surface roughness and higher microhardness than the Ni-P layer.

3

Analyses of micro moulding process of the microelements from ceramic powders

Skalski A., Biało D., Wisniewski W., Paszkowski L.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

51-54

EN

The article discusses the issues related to moulding of micro-elements from powder materials and it covers the first stage of the process - injecting to the mould cavity and filling the micro-channels. The material, which constituted the composition of a special thermoplastic binder and ceramic powder, was injected. The binder consisted of paraffin, polyethylene, wax and stearic acid. The nanometer powders from Al2O3 ceramic material with granularity of 660 nm and 135 nm and irregularly shaped particles were used. Different loading of composition by powder were used. The analyses of the impact of injection parameters, such as the mould-s temperature and the temperature of the material, on the quality of filling the micro-mould cavity with the material, were presented. The special moulding insert with micro-channels was made to perform the analyses to that effect with width from 50 to 1000 mm. The presented results of filling the micro-channels indicate considerable influence of the mould's temperature and the cross-section of microchannels. Slight impact of the material's temperature was observed; however, this factor does not have a considerable influence on filling the channel. The obtained information was used in the experiments of injection the samples for bending tests and tensile tests, and the shapes in the form of toothed wheels.

4

Pigmenty cerowo-prazeodymowe otrzymywane różnymi metodami i ich wykorzystanie w zdobnictwie ceramicznym

Stobierska E., Bućko M. M., Lis J.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

146-150

PL

Pigmenty będące roztworami stałymi kationów o właściwościach chromoforowych w dwutlenku ceru, ze względu na swoją wysoką odporność chemiczną i stabilność termiczną, są często stosowane do barwienia mas typu gres porcellanato. W pracy przedstawiono otrzymywanie proszków (PrxCe1-x)O(2) metodą współstrącenia-prażenia jako alternatywę dla klasycznej metody reakcji pomiędzy tlenkami. Określono właściwości strukturalne oraz parametry barwy otrzymanych pigmentów. Stwierdzono, że właściwości barwne pigmentów zależą zarówno od ilości prazeodymu jak i temperatury prażenia. Pigmenty otrzymane metodą współstrącenia-prażenia w wyższych temperaturach charakteryzują się intensywnymi, mocno nasyconymi brązowo-czekoladowymi barwami. Przedstawiono przykładowe zastosowanie otrzymanych pigmentów do barwienia szkliw i mas ceramicznych.

EN

Solid solutions of some chromphoric cations in ceria are often used as pigments in the gres porcellanato ceramic bodies due to their high resistance against chemical environment and thermal stability. The present paper shows preparation of the (PrxCe1-x)0(2) powders by co-precipitation-calcination method as an alternative for traditional synthesis based on solid state reaction. The structural and colour parameters of the prepared pigments were investigated. It was stated that both the praseodymium molar fraction in the solid solutions and calcination temperature influence the colour of the powders. The pigments prepared by co-precipitation-calcination at the highest temperatures method were intensive chocolate-brown. The examples of application of the pigments in the industry glazes and ceramic bodies were also showed.

5

Otrzymywanie gęstych spieków węglikowych i azotowych dla współczesnej analityki

Ziemnicka M., Baś B., Stobierski L., Rękas M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

125-129

PL

Gwałtowny rozwój wielu nowoczesnych technologii oraz instrumentalnych metod elektroanalitycznych sprawia, że nie tracą na aktualności poszukiwania nowych materiałów elektrodowych gwarantujących wysoką czułość oznaczeń i stabilność pracy elektrody. Ponadto ze względu na toksyczność wielu substancji obecnych w środowisku, takich jak ołów czy kadm, konieczne jest ich rzetelne oznaczanie na poziomie śladów. Ceramiczny materiał elektrodowy stosowany w konstrukcji elektrochemicznych sensorów musi być homogeniczny i bezporowaty, aby możliwe było proste i skuteczne odtworzenie powierzchni elektrody pracującej. Zastosowanie materiałów ceramiki zaawansowanej, takich jak węgliki czy azotki, we współczesnej analityce to nowatorskie sposoby wykorzystania stabilnych chemicznie i odpornych na korozję tworzyw o bardzo wysokiej czystości chemicznej. W pracy opisano procedurę wytwarzania elektrod z węglika krzemu, węglika tytanu oraz azotku tytanu. Omówiono operacje technologiczne, poczynając od syntezy z wykorzystaniem pierwiastków, poprzez rozdrabnianie, odmywanie, formowanie, spiekanie, obróbkę mechaniczną i przygotowanie powierzchni tworzywa przed wykonaniem właściwej elektrody woltamperometrycznej. Spiekanie materiałów zrealizowane na dwa sposoby. Pierwszy polegał na zaprasowaniu pastylek z dodatkiem żywicy i spiekaniu swobodnym; drugi wykorzystywał prasowanie na gorąco (HP). W pracy dokonano oceny wpływu sposobu otrzymywania na mikrostrukturę badanych materiałów w kontekście ich zastosowania w elektrodach przeznaczonych dla celów elektroanalizy.

EN

In relation to the eventful development of nanotechnology and instrumental electroanalytical methods the continuous requirement exists of investigation of new electrode materials, which are responsible for sensitivity and reliability of the performed analysis. Moreover, because of toxicity of many substances in human environments eg. lead or cadmium, searching on non complicated methods of their detection on a trace level is obligatory. The electrode ceramic material applied in an electrode construction have to be nonporous in order to facilitate removal all the electrolyte and regeneration of the working electrode surface. The application of ceramic materials such as carbides and nitrides in contemporary analytics is an innovative way of application of the chemically stable and corrosive resistant materials of high purity. In this publication, a complete procedure of silicon carbide, titanium carbide and titanium nitride electrode manufacturing is described. All the technological stages are discussed, first of all a powder synthesis using the elements, grinding, forming, sintering, mechanical treatment and embedding the electrode material in the resin matrix. Two methods of sintering were applied. The first one was carried out as a pressureless sintering, and the second one was done by using hot pressing. An influence of the manufacturing method on the microstructure of the studied materials was studied in a context of their possible application in electrodes for electroanalytics.

6

Ewolucja fazowa prasowanych na gorąco materiałów czteroskładnikowych z układu Ti-AI-C-N

Chlubny L., Lis J., Bućko M. M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

136-139

PL

Potrójne i poczwórne związki w układzie Ti-AI-C-N należą do grupy związków heterodesmicznych typu "312" oraz "H". Związki te mają strukturę warstwową zawierającą wiązania kowalencyjne i metaliczne. Ze względu na właściwości można je klasyfikować jako materiały leżące na granicy pomiędzy metalami i ceramiką, co stwarza niespotykane dotychczas możliwości zastosowania ich jako materiałów konstrukcyjnych (tzw. "ceramika plastyczna"). W literaturze najczęściej opisywanymi związkami w układzie Ti-AI-C-N sąTi(3)AIC(2), Ti(2)AIC oraz Ti(2)AIN, brak natomiast jest danych na temat materiałów czteroskładnikowych. W prezentowanej pracy autorzy podjęli próbę otrzymania proszku Ti(3)AI(C,N)2 za pomocą metody SHS oraz otrzymania z niego polikrystalicznego materiału drogą prasowania na gorąco. Proszek syntezowany był za pomocą metody trójetapowej przy zastosowaniu jako prekursorów materiałów międzymetalicznych z układu Ti-AI, a następnie materiału Ti(3)AIC(2) typu "312". Zagęszczanie proszku prowadzono w zróżnicowanych warunkach prasowania na gorąco. Gęste spieki zostały zbadane pod kątem ewolucji fazowej za pomocą metody rentgenograficznej.

EN

Ternary and quaternary materials in the Ti-AI-C-N system belong to a group of heterodesmic materials also called as the 312 and H or MAX phases. These compounds are characterized by the layered structure with metallic and covalent bounds. Due to their properties, they can be located between metals and ceramics, which opens new possibilities of applications as structural materials (so called plastic ceramics). Ti(3)AIC(2), Ti(2)AIC and Ti(2)AIN are described in literature, but there is no data about quaternary compounds. In this paper authors attempted to prepare the Ti(3)AI(C,N)2 powder by the SHS method and then to hot-press it to obtain dense body. The powder was synthesized in a three-stage process by using intermetallic materials as precursors, and Ti(3)AIC(2). Powder was hot-pressed in various sintering conditions. The phase composition of dense products was examined by the XRD method.

7

Prasowanie proszków ceramicznych.

Wiśniewski P., Szafran M.

Szkło i Ceramika

|

2006

|

R. 57, nr 5

37-41

EN

The paper presents fundamental information about die pressing method of ceramics powders. Disadvantages of dry pressing are friction forces between granule-granule and granule-internal matrix part. This method is very popular in ceramic industry, because is simple, economic and permits to obtain samples with precise and symmetrical shapes. In article the binders effect and thickening ability method of ceramic granulates are also presented.

8

Technologia wytwarzania, właściwości i możliwości aplikacyjne elektroceramiki ferroelektrycznej. Część I. Synteza ceramicznych proszków ferroelektrycznych

Surowiak Z., Bochenek D., Machura D., Nogas-Ćwikiel E., Płońska M., Wodecka-Duś B.

Materiały Ceramiczne

|

2006

|

R. 58, nr 4

120-130

PL

W artykule przedstawiono procesy syntezy wybranych ferroelektrycznych proszków ceramicznych. Optymalizowano warunki syntezy następujących ferroelektryków: PZT, PLZT, (Ba(1-x)Pbx)TiO3, A(m-1)Bi2BmO(3m+3), A(2m-2Bi4B2mO(6m+6), SNN i SBN. Przy doborze ferroelektryków brano pod uwagę możliwości ich praktycznych zastosowań. Ferroelektryczne proszki ceramiczne syntezowano dwiema metodami: (1) wysokotemperaturową reakcją w fazie stałej i (2) niskotemperaturową metodą zolowo-żelową. W badaniach procesu syntezy korzystano między innymi z następujących metod: analiza termiczna (TA), rentgenowska dyfrakcja proszkowa (X-RD) i skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) w połączeniu z układem (EDS). W następnej Części II będą przedstawione niektóre właściwości otrzymanych ferroelektrycznych proszków ceramicznych.

EN

This paper presents the synthesis process of different ferroelectric ceramic powders. The conditions of synthesis the following ferroelectrics were optimized: PZT, PLZT, (Ba(1-x)Pbx)TiO3, A(m-1)Bi2BmO(3m+3), A(2m-2)Bi4B2mO(6m+6), SNN and SBN. The possibility of practical applications of ferroelectrics was taken under attentions. The following methods to synthesis of ferroelectric ceramic powders were used: (1) high-temperature reaction in solid phase and (2) Iow- temperature sol-gel process. Thermal analysis (TA), X-ray powder diffraction analysis (X-RD), scanning electron microscopy (SEM+EDS) equipped with energy dispersive system (EDS) was used to study of the synthesis process. In the next Part II some properties of the received ferroelectric ceramic powders will by presented.

9

Synteza proszku YAG

Zarzecka-Napierała M., Bućko M.M., Brzezińska-Miecznik J., Haberko K.

Materiały Ceramiczne

|

2006

|

R. 58, nr 1

27-31

PL

Proszki Nd:YAG otrzymywano dwoma metodami: cytrynianową i amoniakalną. Metoda cytrynianowa wykorzystuje kompleksujące właściwości kwasu cytrynowego. W metodzie amoniakalnej amorficzny rentgenograficznie żel otrzymano w wyniku współstrącania amoniakiem z odpowiednich roztworów azotanów. Czystą fazę Nd:YAG otrzymano w wyniku obróbki termicznej. Pierwszy z preparatów wymagał w tym celu zastosowania 3 h prażenia w temperaturze 900 stopni C. W drugim przypadku obróbkę cieplną prowadzono przez 1,5 h w temperaturze 950 stopni C. Obydwa typy proszków charakteryzują się budową aglomeratową. Powolny wzrost temperatury do 1700 stopni C z szybkością 1 stopień C/min. polepszał zagęszczenie spieków w porównaniu do szybszego wzrostu temperatury (5 stopni C/min). Proszki otrzymane metodą cytrynianową dają spieki o wyższym zagęszczeniu.

EN

Two techniques were applied to prepare single phase NdY-AG powders. Citrate process is based on the complexing properties of citric acid. Co-precipitation from relative nitrate solution with ammonia resulted in the X-ray amorphous gel. Its heat treatment results in the crystalline form of the material. Calcination at 900 Celsius degrees for 3 h is necessary in the former method and 950 Celsius degees for 1.5 h in the latter one in order to obtain the single phase material. Both powders show presence of agglomerates. Slow rate of temperature increase (1Celsius degrees/min.) up to 1700 Celsius degrees gave higher densification of the powder compacts than fast sintering with high rate of temperature increase (5 Celsius degrees/min). The citrate process leads to powder of higher sintering ability.

10

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.

11

Mikrostruktury B-sialonów otrzymywanych przy pomocy samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS)

Kata D., Lis J.

Materiały Ceramiczne

|

2003

|

R. 55, nr 1

3-10

PL

Proszki b-sialonów zostały otrzymane przy pomocy samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS). Stałe substraty w postaci homogenicznej mieszaniny proszków Si+Al+Al2O3 zostały umieszczone w grafitowej łódce znajdującej się w komorze wysokociśnieniowej. Syntezy SHS przeprowadzono przy ciśnieniu azotu 3MPa, otrzymując w ten sposób wysokiej czystości b-sialony. Dla otrzymania gęstych polikryształów zastosowano spiekanie bezciśnieniowe w temp. 1720 stopni C przez dwie godziny w atmosferze azotu. Analiza mikrostruktury tych polikryształów została przeprowadzona przy pomocy automatycznego analizatora obrazu. W końcowej części artykułu scharakteryzowano różnice pomiędzy obrazem mikrostruktury gęstych sialonów otrzymanych po SHS i sialonów otrzymanych konwencjonalnymi technikami.

EN

The b-sialons powders were produced by self-propagating high temperature synthesis (SHS). The solid reactants consist of Si+Al+Al2O3 was inserted into a graphite crucible in a form of homogeneous powder bed, placed in high-pressure chamber. The SHS synthesizes were carried out under 3 MPa nitrogen atmosphere resulted in high purity b-sialons. Subsequently, by pressurelles sintering at 1720 Celsius degrees for 2 hours in nitrogen atmosphere the dense sialons polycrystals were produced. Microstructure of these polycrystals were examined by computer image analyzer. Finally, discussion of differences between microstructure details of the sialon polycrystals prepared from SHS derived powders and typical sialons prepared by other method is presented.

12

Piropiktura - zapomniana technika ceramiczna.

Szkło i Ceramika

|

2002

|

R. 53, nr 6

36-37

13

Hydrotermalna preparatyka proszków ZrO2 - przykłady wykorzystania w technologii ceramiki

Bućko M.M., Zych Ł., Haberko K.

Materiały Ceramiczne

|

2002

|

R. 54, nr 2

46-52

PL

Z rentgenograficznie bezpostaciowego żelu uwodnionego tlenku cyrkonu podczas obróbki hydrotermalnej krystalizują cząstki ZrO2. Mechanizm ich wzrostu polega na łączeniu się cząstek w sposób uporządkowany krystalograficznie (koalescencja) i rozrastaniu się kontaktów poprzez rozpuszczanie się wypukłych powierzchni krystalitów i krystalizację materii w obrębie łączących je kontaktów. Ten ostatni proces jest znacznie szybszy w agresywnym chemicznie środowisku roztworu NaOH, niż w czystej wodzie. Prowadzi to do tworzenia się w środowisku zasady sodowej wydłużonych form krystalicznych. Przedstawiono możliwość ich wykorzystania dla uzyskania kierunkowych właściwości mechanicznych spieków AI2O3 umacnianych wtrąceniami takich cząstek. Cząstki izometryczne nie dają takiego efektu. Można je natomiast zastosować do otrzymywania gęstych spieków w relatywnie niskich temperaturach obróbki cieplnej. Ten ostatni przypadek zilustrowano posługując się proszkiem roztworu stałego Y2O3 w ZrO2. Kluczową sprawą, decydującą o powodzeniu jest równomierne upakowanie niezwykle drobnych (ok. 8 nm) krystalitów proszku. Wykazano, że można tego dokonać drogą prasowania filtracyjnego.

EN

Crystallization of the X-ray amorphous zirconia hydro-gel under hydrothermal conditions results in a powder composed of ZrO2 particles. The two step mechanism of their growth was identified: i) coalescence of the particles in an oriented manner and ii) growth of the contacts among them by the dissolution-precipitation process. The latter process is much faster in the aggressive NaOH solution than in water. Crystallization in sodium hydroxide results in formation of elongated particles. It was shown that they can be applied to toughen alumina of directional mechanical properties. No such effect was observed in case of isometric zirconia particles. But their sintering results in dense fine-grained polycrystals at Iow heat treatment temperature. It was illustrated using a solid solution of Y2O3 in ZrO2. The crucial problem in application of extremely fine particles (8 nm) is their uniform compaction. It was shown that this can be achieved by the pressure filtration technique.

14

Badania nad zastosowaniem poliuretanów do procesu prasowania proszków ceramicznych oraz obróbki mechanicznej niewypalonych półfabrykatów

Król P., Król B., Pielichowski J., Potoczek M.

Materiały Ceramiczne

|

2002

|

R. 54, nr 4

129-137

PL

Przedstawiono korzyści wynikające z zastosowania spoiw organicznych do formowania wyrobów ceramicznych. Opisano zależności między strukturą polimerów, a ich właściwościami fizycznymi istotnymi dla otrzymywania kształtek ceramicznych - temperaturą zeszklenia, zwilżalnością i wodorozcieńczalnością dypersji polimerowych. Przedstawiono przykłady dotychczas stosowanych polimerów oraz koncepcje syntezy nowych rodzajów dyspersji opartych na jonomerach poliuretanowych, kompozycjach poliuretanowo-akrylowych typu IPN i multiblokowych dyspersjach polimetakrylowo - poliuretanowych. Zaprezentowano struktury chemiczne oraz wybrane metody syntezy polimerów i kompozycji polimerowych najbardziej obiecujące dla wytwarzania spoiw przydatnych w obróbce mechanicznej niewypalonych półfabrykatów ceramicznych.

EN

In the current work many advantages of organic binding materials for ceramic-products forming were introduced, as well as the interdependance between polymer structure and their physical properties such as - glass transition temperature, wettability and dillution in water. Several examples of commonly used polymers were compared with new kinds of dispersions, which were synthesised using polyurethane ionomers, acrylpolyurethane IPN compositions and polymethacrylate-polyurethane dispersions. We presented several chemical structures and methods of polymer and composition's synthesis, which were the most promise for binding materials for mechanical working of unburnt ceramic semi-fabricated products.

15

Zastosowanie emulsji poliuretanowych w prasowaniu proszków ceramicznych.

Potoczek M.

Szkło i Ceramika

|

2001

|

R. 52, nr 2

12-15

PL

Zbadano wpływ wodorozcieńczalnej emulsji poliuretanowej na wytrzymałość mechaniczną i gęstość pozorną kształtek z tlenku glinu otrzymywanych w procesie suchego prasowania jednoosiowego. Stwierdzono wysoką wytrzymałość mechaniczną oraz wysoką gęstość pozorną sprasowanych kształtek. W zależności od ilości poliuretanu dodawanego do proszku ceramicznego (od 1 do 5% wag.) wytrzymałość na zginanie wynosiła od 2,0 do 12,7 MPa, a gęstość pozorna stanowiła ponad 53% wartości gęstości teoretycznej. Wartość wytrzymałości mechanicznej w stanie surowym była ponad 5-krotnie większa w porównaniu z wytrzymałością kształtek prasowanych przy użyciu tradycyjnego lepiszcza jakim jest np. alkohol poliwinylowy. Na podstawie badań termograwimetrycznych stwierdzono, że lepiszcze poliuretanowe w procesie wypalania ulega łagodnej degradacji termicznej w zakresie temperatury od 150 do 600 stopni Celsjusza, a pozostałość popiołu wynosi około 0,2%.

EN

The effect of aqueous polyurethane emulsion was studied on the mechanical strength and apparent density of alumina green compacts shaped in the dry uniaxial pressing. The compacts were to have high mechanical strength and high apparent density. Depending on the concentration of polyurethane binder (1-5 wt. %) the green flexural strength ranged from 2.0 to 12.7 MPa, and the apparent density was above 53% of theoretical density. The mechanical green strength was above 5-times higher than that of the compacts pressed by the use of traditional polyvinyl alcohol binder. The thermogravimetric study confirmed that the polyurethane binder underwent gradual burnout in the temperature range 150-600 degrees centigrade and left about 0,2 % of a solid residue.