Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  ceramika przezroczysta
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy badano polikrystaliczny granat itrowo-glinowy domieszkowany chromem (Cr:YAG), wytwarzany metodą spiekania reakcyjnego w próżni tlenków glinu, itru i chromu. Jako dodatki stabilizujące jony Cr4+ zastosowano tlenek magnezu oraz tlenek wapnia. Potwierdzono, że Mg2+, jak i Ca2+, mogą służyć jako jony kompensujące ładunek, a także jako dodatki ułatwiające spiekanie. Zbadano wpływ zawartości jonów Ca2+ i Mg2+ oraz wygrzewania w powietrzu po spiekaniu na mikrostrukturę i właściwości spektroskopowe wytwarzanych materiałów. Określono również wpływ dodatku krzemu na właściwości spektroskopowe Cr:YAG. Widma emisyjne Cr:YAG, otrzymane przy pobudzaniu promieniowaniem o długości fali 450 nm, zmieniały się wraz z warunkami wygrzewania w powietrzu. Zwiększanie temperatury lub czasu wygrzewania w powietrzu powodowało stopniowy wzrost poziomu emisji w zakresie około 1400 nm, co można przypisać zmianie stopnia utlenienia jonów chromu z Cr3+ do Cr4+. Zmiany te były znacznie słabsze w przypadku materiałów otrzymanych z dodatkiem jonów krzemu, co świadczy o niepożądanej stabilizacji chromu na trzecim stopniu utlenienia przez krzem.
EN
The study examined polycrystalline chromium-doped yttrium-aluminium garnet (Cr: YAG), produced by vacuum reaction sintering of aluminium, yttrium and chromium oxides. Magnesium oxide and calcium oxide were used as additives stabilizing Cr4+ ions. It was confirmed that Mg2+ and Ca2+ can serve as charge-compensating ions as well as sintering additives. The effect of content of Ca2+ and Mg2+ ions and the post sintering annealing in air on the microstructure and spectroscopic properties of the materials produced were investigated. The effect of silicon addition on Cr: YAG spectroscopic properties was also determined. The Cr:YAG emission spectra obtained by stimulation with 450 nm radiation varied with annealing conditions. Increasing the temperature or time of air annealing resulted in a gradual increase in the emission level in the range of about 1400 nm, which can be attributed to the change in the degree of oxidation of chromium ions from Cr3+ to Cr4+. These changes were less pronounced in the case of materials obtained with the addition of silicon ions, which indicates the undesirable stabilization of chromium in the third degree of oxidation by silicon.
PL
Przedmiotem niniejszej pracy było wytworzenie warstwowych, przezroczystych materiałów ceramicznych w oparciu o granat itrowo-glinowy domieszkowany neodymem lub chromem. W pracy wykazano, że możliwe jest uzyskanie przezroczystych/przeświecalnych tworzyw ceramicznych metodą odlewania folii w układzie wodnym. Z powodzeniem można laminować i spiekać folie ceramiczne o różnym składzie chemicznym, co przy właściwie dobranych warunkach spiekania prowadzi do uzyskania przezroczystych, warstwowych tworzyw kompozytowych.
EN
The purpose of this work was to produce layered, translucent ceramic materials based on yttrium aluminium garnet doped with neodymium or chromium. The work has proved that it is possible to obtain transparent/translucent ceramics by the aqueous tape-casting technique. Ceramic foils of different chemical compositions can be successfully laminated, which leads to transparent layered ceramic composite materials, when the sintering conditions are properly selected.
PL
Przeświecalna ceramika Al2O3 jest pożądanym materiałem z uwagi na swoje właściwości porównywalne z szafirem. Charakteryzuje się wysoką odpornością na zużycie, wysoką stabilnością chemiczną i doskonałą odpornością na korozję. Głównymi obszarami jej zastosowań są: wysokotemperaturowe wizjery, drobne elementy opancerzenia, detektory podczerwieni oraz koperty emiterów podczerwieni. Do wytwarzania transparentnej ceramiki stosowane są techniki HP, SPS i HIP. W niniejszej pracy materiały otrzymano z zastosowaniem technologii U-FAST (ang. Upgraded-Field Assisted Sintering Technology), jednego z najnowocześniejszych rozwiązań na rynku urządzeń do spiekania. Jest to efektywna i energooszczędna technologia przeznaczona do konsolidacji materiałów proszkowych, w tym nanokrystalicznych. Procesy spiekania przeprowadzono z wykorzystaniem handlowego proszku tlenku glinu, bez użycia dodatków. Zbadano wpływ parametrów procesu na mikrostrukturę i stopień zagęszczenia uzyskanych spieków, jak również na transmisję w zakresie światła widzialnego.
EN
Transparent Al2O3 ceramics arouses of great interest due to its properties comparable to sapphire. Alumina is characterized by high wear-resistance, high chemical stability, excellent corrosion resistance. The main areas of its applications are high-temperature light transmitting materials, small armor protection, infrared detectors, IR emitters envelopes. For the production of transparent ceramics, HP and SPS and HIP techniques are used. In this paper, the materials were made using the U-FAST technology (Upgraded-Field Assisted Sintering Technology), one of the most modern solutions on the market of sintering devices. It is an effective and energy-saving technology dedicated to consolidation of powder materials, including nanocrystalline materials. The sintering processes were carried out using commercial alumina powder without the use of additives. The influence of sintering parameters on the microstructure and density of the obtained sinters, as well as on transmittance in visible range were studied.
4
Content available remote Przeświecalna ceramika z tlenku glinu wytworzona w technologii U-FAST
PL
Celem opisanych badań było wytworzenie przeświecalnej w zakresie bliskiej podczerwieni ceramiki tlenku glinu z zastosowaniem technologii U-FAST, a także zbadanie wpływu parametrów procesu na mikrostrukturę i stopień zagęszczenia uzyskanych spieków. W temperaturze 1200 °C uzyskano spiek o stopniu zagęszczenia blisko 100% gęstości teoretycznej, który charakteryzował się transmitancją wynoszącą 83%. Nie zastosowano dodatków ułatwiających spiekanie.
EN
The aim of the work was to fabricate a transparent alumina ceramics in the near infrared range by U-FAST technology, and to determine the influence of sintering parameters on the microstructure and density of the obtained sinters. Samples with a density close to 100% of theoretical density and a transmittance of 83% were obtained at 1200 °C. No additives to facilitate sintering process were used.
5
Content available remote Magnetooptyczne właściwości polikrystalicznego tlenku itru
PL
Właściwości magnetooptyczne ceramiki przeźroczystej zostały przedstawione w prezentowanym artykule. Do otrzymania polikrystalicznego tlenku itru została wykorzystana metoda izostatycznego prasowania na gorąco (HIP, ang. hot isostating pressing), dzięki której otrzymano zwarty spiek o przeźroczystości powyżej 50% w zakresie światła widzialnego. Badanie mikromorfologii powierzchni próbki ujawniła dobrze rozwinięte regularne ziarna o wielkości kilku mikrometrów. Nie stwierdzono występowania porów w ziarnach. Badania strukturalne metodą XRD proszku i spieku potwierdziły obecność w nich tylko fazy regularnej Y2O3. Do wyznaczenia stałej Verdeta w omawianym materiale zbudowano zaawansowany układ pomiarowy. Pomiar efektu Faradaya w badanym materiale Y2O3 wykazał wartości od -180 deg/(T∙cm) do 3 deg/(T∙cm) w zakresie 400-1000 nm. Otrzymany tlenek itru nadaje się do wykorzystania jako materiał magnetooptyczny, a jego dalsze modyfikacje powinny przynieść poprawę tego efektu.
EN
Magneto-optical properties of Y2O3 transparent ceramics are presented in this article. A method of hot isostatic pressing (HIP) method was used to prepare of polycrystalline yttrium oxide, thanks to which dense sinter with a transparency of more than 50% in the visible spectrum was obtained. Examination of micromorphology of the sample surface revealed well-developed regular grains of several micrometers in size. No pores in the grains were found. XRD measurements confirmed only a cubic phase in powder and sinter. An advanced measurement system was built to determine the Verdet constant in the discussed material. Measurement of the Faraday effect in the tested Y2O3 showed values from -180 deg/(T∙cm) to 3 deg/(T∙cm) in the 400-1000 nm. The obtained yttrium oxide is suitable for use as a magneto-optical material, and its further modifications should improve this effect.
PL
W niniejszej publikacji przedstawiono badania dotyczące otrzymywania przezroczystej ceramiki z fluorku wapnia. W pracy zastosowano dwa rodzaje proszku CaF2, które zostały scharakteryzowane pod względem składu fazowego metodą XRD, morfologii przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego, wielkości cząstek, a także pod względem stabilności termicznej metodą DTA-TG do 600ºC w atmosferze powietrza syntetycznego. Pierwszy z proszków firmy Sigma-Aldrich charakteryzował się średnim rozmiarem cząstek/aglomeratów Dv50 na poziomie 20,3 μm, natomiast proszek firmy ABCR odznaczał się większym/szerszym rozkładem cząstek, a Dv50 wynosiła 8,9 μm. Oba proszki wykazują silną aglomerację, co zostało potwierdzone w trakcie badań za pomocą SEM. Rentgenowska analiza fazowa wykazała obecność fazy regularnej w przypadku obu proszków. Badanie termograwimetryczne wykazało dla drobniejszego proszku fluorku wapnia (firmy ABCR) obecność zanieczyszczenia, które zostało zanalizowane jako pozostałość węgla po syntezie. Oba surowce były spiekane w zakresie temperatur 900–1350ºC w atmosferze argonu lub próżni. Dodatkowo próbki były dogęszczane w wysokotemperaturowej prasie izostatycznej przy ciśnieniu argonu wynoszącym 2000 barów i temperaturze 1300ºC. W artykule przedstawiono rezultaty badań przewodnictwa cieplnego materiału domieszkowanego (2%at. Yb), jak i nie domieszkowanego fluorku wapnia. W pracy przedstawiono widma fluorescencyjne próbek CaF2 domieszkowanych fluorkiem iterbu w ilości 2% at.
EN
The paper presents the research on obtaining a transparent ceramics made from calcium fluoride. The researchers used two types of calcium fluoride powders which were characterized by XRD (phase content), SEM (microstructure), grain size analysis and thermal analysis DTA-TG, with temperature up to 600ºC in atmosphere of synthetic air, so as to define a temperature of decomposition. The raw materials used were different in terms of grain size. Powder (under symbol C1) provided by Sigma-Aldrich has an average grain/agglomerate size Dv 50 at the level of 20,3 μm, whereas powder (under symbol C2) provided by ABCR has a wider range of grain/agglomerate size distribution and Dv 50 was 8,9 μm. A strong tendency to agglomeration was proved by SEM analysis. X-ray phase analysis indicated a cubic phase in case of both powders. Differences between materials were noticed during thermogravimetric analysis, where for powder provided by ABCR some contamination was observed, which was analyzed as residual carbon after synthesis. For the purpose of further research, cylindrical samples were obtained by die-pressing method from both powders and sintered in temperature range of 900–1350ºC, in protective atmosphere of argon or vacuum. Additionally, the samples were densificated by hot isostatic pressing under pressure of 2000 bar of argon and temperature 1300ºC. The results of thermal conductivity and fluoresces spectrum of raw calcium fluoride and doped with ytterbium (2% at.) were shown in this paper.
PL
W artykule omówiono warunki konieczne przezroczystości ceramik, sposoby domieszkowania ceramik przezroczystych oraz powstawanie ceramik tlenkowych. Przedstawiono również podział ceramik na optycznie aktywne i bierne, a także zastosowanie ceramik przezroczystych w energetyce termojądrowej. Zamieszczono również opis technologii wytwarzania ceramiki przezroczystej w Zakładzie Nanotechnologii Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych.
EN
In the paper the conditions for obtaining transparent ceramics and the method of doping oxide based ceramics are described. The optical classification dividing transparence ceramics in to optically active and passive is presented. Prospects for transparent ceramic applications in the laser nuclear fusion are suggested. The technology of the manufacturing transparent ceramics, developed in the Nanoceramics Department, is disclosure in details.
8
EN
The most successful attempts for preparing transparent magnesium aluminium spinel ceramics have been conducted with using hot isostatic pressing (HIP). In this paper a list of tips and tricks useful for manufacturing bulk transparent HIPed spinel ceramics is presented. The step by step subroutine from starting material to the final product, for manufacturing transparent ceramic armours tiles and three dimensional elements is described. The green body preparation, pre-sintering parameters, HIP temperature/pressure history and discoloration parameters are released and explained in details. Master these four fundamentals, and one stands a good chance of getting MgAl2O4 ceramics with the real-inline transmission over 82% in the spectrum from visible to the mid infrared.
PL
Najwięcej udanych prób wytworzenia przezroczystej ceramiki spinelu magnezowo-glinowego przeprowadzono z użyciem techniki izostatycznego prasowania na gorąco (HIP). W artykule zaprezentowano listę zabiegów użytecznych przy wytwarzaniu masywnej, przezroczystej ceramiki spinelowej metodą izostatycznego prasowania na gorąco. Opisano krok po kroku postępowanie od wyjściowego materiału po produkt końcowy w przypadku wytwarzania przezroczystych, ceramicznych płytek pancerza oraz elementów trójwymiarowych. Ujawniono i objaśniono szczegółowo przygotowanie surowego wyrobu, parametry wstępnego spiekania, historię prasowania izostatycznego na gorąco w odniesieniu do temperatury i ciśnienia oraz parametry procesu odbarwiania. Mistrzowskie opanowanie tych podstaw stwarza dobrą szansę uzyskania ceramiki MgAl2O4 o realnej transmisji powyżej 82% w zakresie widma od widzialnego do podczerwieni.
PL
Celem prowadzonych badań było uzyskanie przezroczystych tworzyw ceramicznych granatu itrowo-glinowego domieszkowanego tulem w ilości od 1% at. do 6% at. metodą reakcyjnego spiekania, wykorzystując proszki handlowe oraz proszek Y2O3 otrzymany w ITME. Wytworzone próbki poddane były szczegółowym badaniom mikrostrukturalnym i optycznym obejmującym pomiary widm emisji. Najkorzystniejszym zestawem okazał się zestaw składający się z proszków Y2O3 otrzymany w ITME oraz Al2O3 TM-DR firmy TAIMEI. Tylko w przypadku tej kombinacji proszków nie zaobserwowano obszarów nieprzereagowanych w spiekach. Najwyższą transmisję zanotowano dla ceramiki zawierającej 2% domieszki Tm, otrzymanej z mieszaniny proszku Y2O3 (ITME), Al2O3 (TAIMEI DR) i Tm2O3 (METALL). Dla długości fali 1 žm wynosi ona 79%, gdzie przy tych samych warunkach spiekania ceramika otrzymana z handlowego proszku Y2O3 charakteryzuje się transmisją 70%. Widma emisji otrzymanych tworzyw są zgodne z danymi literaturowymi dotyczącymi monokryształów Tm:YAG.
EN
The aim of the work was to obtain transparent thulium doped yttrium aluminium garnet ceramics by reaction sintering using commercial powders and Y2O3 obtained in ITME. Sintered samples were subjected to the microstructure and optical analysis, including transmission and emission spectra measurements as a function of Tm+3 doping level. The optimal set of powders contained Y2O3 obtained by the AHC precipitation (ITME) and Al2O3 TM-DR prepared by TAIMEI. Only in case of this combination, no unreacted areas were observed. 2 at.% Tm:YAG ceramics obtained this way had the highest transmission. For wavelength 1 žm it was 79%. For comparison, the transmission of ceramics prepared from commercial Y2O3 was only 70%. Emission spectra of the obtained ceramics were similar to that of Tm:YAG single crystal.
PL
Celem opisanych badań było wytworzenie przezroczystej ceramiki granatu itrowo-glinowego domieszkowanego iterbem (od 1% at. do 20% at.) metodą reakcyjnego spiekania, a także zbadanie zależności właściwości optycznych Yb:YAG od ilości domieszki oraz mikrostruktury. Ceramika zawierająca 1% at. Yb charakteryzowała się transmisją wynoszącą 80,5% dla fali 1,2 µm i 77,7% przy λ = 400 nm. Wyniki badań widm emisji i charakterystyki zaniku fluorescencji tworzyw Yb:YAG zgodne są z danymi literaturowymi dotyczącymi tworzyw monokrystalicznych o tym samym poziomie domieszki Yb3+.
EN
The aim of the work was to fabricate transparent Yb:YAG ceramics by reactive sintering of oxides, and determine optical properties as a function of doping amount and ceramics microstructure. 1 at.% Yb:YAG ceramics of 80.5% transmission at 1.2 mm and 77.7% at 400 nm was obtained. Emission and fluorescence decay characteristics of obtained ceramics are in accordance with the literature data concerning single crystal materials of the same doping level.
PL
W pracy wykazano, że straty w transmitancji dla ceramiki MgAl2O4 spowodowane są rozpraszaniem fali elektromagnetycznej na porach obecnych w ceramice. Badania przeprowadzone zostały za pomocą metod mikroskopowych oraz spektroskopii w zakresie światła widzialnego i podczerwieni. Poziom transmitancji w funkcji długości fali zależy od stopnia porowatości ceramiki, rozmiaru porów oraz rozkładu ich wielkości. Do wyznaczenia współczynnika rozpraszania zastosowano teorie rozpraszania Mie z uwzględnieniem rozkładu rozmiarów porów. Porównując transmitancję obliczoną teoretycznie ze zmierzoną określono rozkład rozmiarów porów oraz porowatość ceramiki. Uzyskano dobrą zgodność z danymi eksperymentalnymi. Pomiary odbicia całkowitego oraz wyznaczony współczynnik asymetryczności pokazały, że rozpraszanie zachodzi głównie w kierunku padania fali.
EN
The aim of the present work was to study the influence of residual porosity on the transmission of polycrystalline MgAl2O4. Spinel samples were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy as well as IR and VIS spectroscopy. It was showed that the inline transmission is sensitive to the microstructure of a ceramic and depends on the total porosity, the pore size and the pore distribution. Mie theory for light scattering was applied to compute scattering coefficients. Transmission curves versus wevelength for spinel MgAl2O4 were also estimated on the basis of of the pore radius rm, the width of the distibution a and the porosity Vp. Finaly, the calculated transmission curves were compared with the experimentally determined transmission using rm, σ and Vp as parameters. Good agreement with experimental data was obtained. It was proved that light is mainly scatered in the forward direction.
12
Content available remote Sintering studies of transparent yttria ceramics
EN
In the present work, transparent yttria ceramics were prepared by hot pressing using lithium fluoride as a sintering aid. The influence of lithium fluoride concentration (0.1 to 1.5 wt%) and sintering parameters (temperature, pressure) on properties of the ceramic were evaluated. The best transmittance was obtained for 1 wt% addition of LiF and sintering temperature of 1450°C. It was found that the appropriate temperature of pressure application, related to the temperature of LiF melting and further reaction between Y2O3 and LiF are the crucial points for good sintering effects.
PL
W zaprezentowanej pracy przygotowano przeźroczystą ceramikę tlenku itru wykorzystując prasowanie na gorąco i fluorek litu jako dodatek do spiekania. Oznaczono wpływ stężenia fluorku litu (0.1 to 1.5 % mas.) i parametrów spiekania (temperatura, ciśnienie) na właściwości ceramiki. Najlepszą transmitancję otrzymano w przypadku dodatki LiF wynoszącego 1 % mas. i temperatury spiekania 1450°C. Stwierdzono, że kluczowymi dla spiekania są odpowiednia temperatura przyłożenia ciśnienia, związana z temperaturą topienia LiF, oraz reakcja pomiędzy Y2O3 i LiF.
EN
The aim of the presented work was to study the influence of processing conditions on the morphology of magnesium aluminate spinel precursor powders, co-precipitated using ammonium hydrogen carbonate at temperatures ranging from 10 to 70°C. XRD showed the same phase composition of precursor powders independent of precipitation temperature ((NH4Al(OH)2CO3źH2O and Mg6Al2(CO3)(OH)16ź4H2O)). However, a strong difference in powder morphologies was found. The precursor prepared at 10°C consisted of round particles, while increasing the co-precipitation temperature resulted in rod-like grains. Magnesium aluminate precursors were calcined in air and then pressure-free vacuum sintered (1750°C/2h) without any powder pre-treatment or sintering additives. The best relative density of 98.9 % was obtained for ceramics prepared from the powder obtained at the lowest co-precipitation temperature.
PL
Celem prezentowanej pracy były badania nad wpływem warunków wytwarzania na morfologię proszków prekursora spinelu magnezowo-glinowego, współstrąconych za pomocą wodorowęglanu amonowego w temperaturach z przedziału 10 do 70°C. Badania XRD pokazały ten sam skład fazowy proszków prekursora niezależnie od temperatury strącania: (NH4Al(OH)2CO3źH2O i Mg6Al2(CO3)(OH)16ź4H2O). Jednakże, stwierdzono mocną różnicę w morfologii proszków. Prekursor przygotowany w 10°C składał się z okrągłych cząstek, podczas gdy zwiększanie temperatury współstrącania prowadziło do cząstek o kształcie prętów. Prekursory glinianu magnezowego kalcynowano w powietrzu, a następnie spiekano swobodnie w (1750°C/2h) bez żadnej obróbki wstępnej ani dodatków do spiekania. Największą gęstość wynoszącą 98.9 % uzyskano w przypadku ceramiki wytworzonej z proszku otrzymanego w najniższej temperaturze współstrącania.
14
Content available remote Rozwój technologii otrzymywania przezroczystej ceramiki ferroelektrycznej PLZT
PL
Przedstawiono podstawy i rozwój technologii otrzymywania przezroczystej ceramiki ferroelektrycznej o składzie (Pb,La)(Zr,Ti)O3. Szczególna uwagę zwrócono na te metody i warunki syntezy, spiekania i zagęszczania proszków PLZT, które prowadzą do otrzymania ceramiki przezroczystej. Wskazano na wyższość chemicznych metod syntezy (metody zolowo-żelowej i chemicznego strącania z roztworów) nad konwencjonalną metodą syntezy w wyniku reakcji w fazie stałej mieszaniny prostych tlenków, poddawanych procesowi wyprażania. Najlepszy produkt finalny, czyli ceramikę PLZT o optymalnych właściwościach optycznych i elektrooptycznych uzyskuje się spiekając i zagęszczając proszki metodą prasowania na gorąco (HP) w atmosferze tlenu. Może to być metoda jednoosiowego prasowania na gorąco (HUP), izostatycznego prasowania na gorąco (HIP) lub prasowania na gorąco w strumieniu przepływającego tlenu (HPOF). Ze względów ekonomicznych w produkcji przemysłowej stosowana jest zmodyfikowana konwencjonalna technologia ceramiczna, obejmująca syntezę w fazie stałej mieszaniny tlenków PbO, ZrO2, TiO2 i La2O3 oraz spiekanie swobodne w atmosferze tlenu. Tak otrzymana ceramika PLZT ma wyraźnie gorsze parametry materiałowe.
EN
The basis and the development of technology of transparent ferroelectric (PbLa)(ZrTi)O3 ceramics are presented. Special attention has been paid to the methods and conditions of synthesis and densification of PLZT powders, which lead to obtain the transparent ceramics. The superiority of chemical methods of synthesis (sol-gel method and chemical precipitation method) in comparison with conventional methods such as solid phase reactions from simple oxides is shown. The best final product, i.e. PLZT with optimal optical and electrooptical properties is obtained by a hot pressing (HP) sintering with densification in oxygen atmosphere. It may be hot uniaxial pressing (HUP) or hot isostatic pressing (HIP) or hot pressing in oxygen flow (HPOF). For the economical reasons during industrial manufacturing the modified conventional technology based on solid phase synthesis of PbO, ZrO2, TiO2, La2O3 and following sintering without pressing is used. Such obtained PLZT ceramics possess evidently worse material parameters.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.