Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Próby utylizacji odpadów nieorganicznych zawierających związki wanadu powstających podczas produkcji pigmentów ceramicznych

Dziubak C., Stec K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 30

57--67

PL

W produkcji pigmentów ceramicznych wykorzystujących związki metali grup przejściowych powstają technologiczne odpady stałe, ciekłe i gazowe o różnym stopniu toksyczności. Duże stężenie toksycznych zanieczyszczeń ścieków technologicznych powoduje, że ich utylizacja, konieczna w świetle aktualnych wymagań środowiskowych, jest utrudniona i kosztowna, a często również niezupełna. Stosowane zazwyczaj strącanie osadów, prowadzące do nadal kłopotliwego produktu odpadowego, jest tylko częściowym rozwiązaniem problemu, trudnym do realizacji i nieefektywnym, zwłaszcza w przypadku ścieków zawierających związki wanadu. W pracy przedstawiono wyniki badań immobilizacji odpadów wanadowych metodą spiekania z wykorzystaniem różnych materiałów naturalnych. Do utylizacji tych odpadów zastosowano z pozytywnym skutkiem również techniki mikrofalowe.

EN

In the manufacture of ceramic pigments using transition metal compounds, technological solid, liquid and gaseous wastes are created, having various toxicity levels. Due to high concentration of toxic pollutants in technological wastewater, their utilization in the light of current environmental requirements is difficult, expensive and often also incomplete. Commonly used sediment precipitation leading to still inconvenient waste product is only a partial solution to the problem, difficult to implementation and ineffective, especially for wastewater containing vanadium compounds. Researches on vanadium waste immobilisation by sintering with the use of various natural materials were presented. Microwave techniques were applied to treatment of such wastes, with positive effects.

2

The properties of porous TiO2TiC/C and TiC biomorphous materials

Tański T., Krzemiński Ł., Wiśniowski M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 72, nr 2

75--84

EN

Purpose: Purpose of this paper is to present results of the ceramization of biomorphic materials under different conditions. The aim of the study is to characterize the structure and the usefulness of the material resulting in further applications. Possibility of making a porous material made up of different phases and composition depending of high temperature process and the input material has been demonstrated. Design/methodology/approach: Pyrolisis was done on wood pine samples. Obtained char was subjected to infiltration with solution of titanium alkoxide precursor. After the process of infiltration and drying ceramization subjected in carbon-TiO2 char in three different conditions. Scanning microscopy investigation and XRD analysis were carried out. Structure and phase composition of various biomorphic materials was determined and compared. Findings: The result of the processes was to obtain various biomorphic products, for which the phase composition and chemical depending on the atmosphere participating during annealing were investigated. Research limitations/implications: Biomorphic material is deformed due to loss of integrity during the manufacturing process, which depends on the gaseous atmosphere under annealing processes. Further studies are limited by poor durability and structure easy to pulverize. Practical implications: reinforcement of composite materials, active filters, precursors to ceramic nanopowders Originality/value: comparing biomorphic material prepared under different conditions. Comparison of the porous structure of TiC/C biomorphic material with pure TiO2 after high temperature process and TiC ceramic wood.

3

Wpływ napełniaczy na właściwości kompozytów ceramizujących na bazie kauczuku silikonowego. Cz. 2, Charakterystyka fazy mineralnej powstałej w wyniku ceramizacji kompozytów

Anyszka R., Bieliński D. M., Pędzich Z., Zarzecka-Napierała M., Ziąbka M., Kowalczyk M.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 10

1684-1689

PL

Przedstawiono wpływ różnych napełniaczy mineralnych jako fazy rozproszonej w kompozytach silikonowych na właściwości fazy ceramicznej powstałej w efekcie ich termicznej ceramizacji. Zbadano morfologię otrzymanych faz ceramicznych metodą porozymetrii i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) z mikroanalizą rentgenowską (EDS) oraz ich wytrzymałość na zewnętrzne obciążenia mechaniczne.

EN

Com. Si rubber was mixed with mineral fillers (kaolin, CaCO₃, surface–modified CaCO₃, CaO or octaphenyl silsesquioxane), fumed SiO₂ and fluxing agent used as a dispersed phases, cured with (2,4-Cl₂C₆H₃COO)₂ and heat–treated at 1000°C for 2 h to form a ceramic phase and then studied for morphol. (porosymetry, scanning electron microscopy), and for compression strength. The best results were achieved when CaO and CaCO₃ were used as fillers.

4

Polimerowe kompozyty ceramizujące

Imiela M, Anyszka R, Bielinski D. M.

Elastomery

|

2014

|

T. 18, nr 4

16--24

PL

Niniejszy artykuł stanowi przegląd informacji na temat polimerowych kompozytów ceramizujących. Proces ceramizacji jest wykorzystywany do wytwarzania kompozytów o polepszonej odporności na działanie ognia i wysokich temperatur. Podstawą większości takich kompozytów są kauczuki silikonowe, które w porównaniu z innymi popularnymi elastomerami charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną. Odpowiedni dobór napełniaczy zapewnia polepszenie właściwości mechanicznych otrzymanych kompozytów, zwiększenie ich odporności termicznej oraz poprawę właściwości barierowych wskutek tworzenia odpornej fazy ceramicznej podczas spalania kompozytu. Do tej pory odnotowano niewiele prac badawczych prowadz1cych do otrzymania kompozytów ceramizujących na podstawie polimerów innych niż kauczuki silikonowe.

EN

In this article a review of current state of informationin field of ceramizable polymer composites has been presented. Ceramization process is used in the preparation of composites which present increased resistance against fire and high temperatures. The most commonly used polymers for preparing continuous phase are silicone rubbers which, in comparison to other common elastomers, exhibit high thermal stability. Proper selection of fillers assures increase of mechanical properties of composites, improves their thermal resistance and barrier properties as a result of creation of robust ceramic phase during firing of a composite. So far there hasn’t been done many research concerning preparation of ceramizable composites on a base of different polymers than silicone rubber.

5

Ceramika fosforanowa w immobilizacji odpadów radioaktywnych - przegląd literaturowy

Stoch P., Ciecińska M.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 4

438-442

PL

Przemysł jądrowy generuje pewne ilości odpadów zanieczyszczonych pierwiastkami promieniotwórczymi. Wymagają one unieszkodliwiania przez immobilizację zawartych w nich pierwiastków radioaktywnych i toksycznych, co pozwala następnie na ich bezpieczne składowanie w składowiskach podziemnych. Obecnie immobilizację pierwiastków niebezpiecznych dokonuje się przez ich zamykanie w strukturze materiałów odpornych na czynniki zewnętrzne, którymi zwykle są materiały ceramiczne. Do zabezpieczania odpadów radioaktywnych, w Unii Europejskiej i na świecie, stosowane są szkła borokrzemianowe z układu SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O, które nadają się w bardzo ograniczonym zakresie do immobilizacji, często występujących w odpadach, soli (chlorki, siarczany) oraz pierwiastków metalicznych. Pojawił się ostatnio światowy trend, aby odpady takie zamykać w strukturze szkieł fosforanowych opartych na fosforanach żelaza i glinu, jako składnikach więźbotwórczych, i alkaliach, jako modyfikatorach więźby, z układów P2O5-FeO(Fe2O3)-Al2O3-R2O. Powstały również metody wprowadzania pierwiastków radioaktywnych do struktury krystalicznej substancji mineralnych drogą spiekania ich z odpadami. Pojawiła się również koncepcja zamykania odpadów w materiałach szkło-ceramicznych, w których składniki trudno rozpuszczalne w szkle zamykane są w fazie krystalicznej, a ta z kolei umieszczana jest w szklistej matrycy. Procesy te bywają określane ogólnie jako ceramizacja odpadów radioaktywnych. W pracy dokonano przeglądu stosowanych na świecie metod immobilizacji odpadów radioaktywnych przy wykorzystaniu ceramiki fosforanowej.

EN

Nuclear industry creates same quantities of wastes polluted with radionuclids. The wastes require to be neutralized by immobilization of the included radio and toxic elements, which allows to deposit them safely in geological repositories. Nowadays harmful elements are secured by closing them in ceramic structures that are proof for external factors. To immobilize nuclear waste in the UE and in the world, borosilicate glasses of SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O type are used. They can be used only in a limited way to immobilize wastes containing salts (e.g., chlorides, sulphates) and metallic elements. Such the wastes are trendy closed in a phosphate glass structure which is build of iron and alumina phosphates as network formers and alkalis as network modifiers. There were also investigated the methods of incorporation of radioactive elements into the crystal structure of minerals by sintering. An idea also appeared to immobilize nuclear wastes in glass-ceramic materials in that the elements of limited solubility in glass are closed in crystal phases that are placed in a glassy matrix. All of those processes are often called as the ceramization of radioactive wastes. In the work, a review of worldwide used methods of radioactive waste immobilization with phosphate ceramics is done.

6

Microstructure evolution of silicone rubber-based composites during ceramization in different conditions

Pędzich Z., Bukańska A., Bieliński D. M., Anyszka R., Dul J., Parys G.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 4

251-255

EN

The work describes the microstructural changes occurring during the ceramization of silicone rubber-based composites in different conditions. Ceramization is a phenomenon which assures the compactness of polymer-based composites in the case of its thermal degradation caused by open fire or exposure to high temperatures. Polymer-based materials used as wire coatings contain a certain amount of mineral additives. Their type, volume, and grain size distribution are decisive for shaping the microstructure of a ceramized body. Moreover, the ceramization conditions can strongly influence its final microstructure. The total porosity, open porosity, pore size distribution and ceramized body compactness evolve with changes to the degradation temperature of the composites at which they have been studied.

PL

W niniejszej pracy opisano zmiany mikrostrukturalne kompozytów silikonowych poddanych ceramizacji w różnych warunkach. Ceramizacja jest procesem zapewniającym zwartość kompozytów polimerowych w przypadku termicznej degradacji materiałów, spowodowanej ogniem bądź poddaniem ich na działanie wysokiej temperatury. Polimerowe materiały przeznaczone na osłony przewodów elektrycznych zawierają określoną ilość napełniaczy mineralnych. Ich rodzaj, udział objętościowy oraz wielkość cząstek decydują o mikrostrukturze warstwy ceramicznej. Co więcej, o strukturze kompozytów po ceramizacji w znacznej mierze decydują również warunki, w jakich prowadzono proces ceramizacji. Całkowita objętość porów, objętość porów otwartych, dystrybucja wielkości porów oraz zwartość struktury zmienia się wraz ze zmianą temperatury degradacji, w jakiej badano kompozyty.

7

Ceramizable silicone rubber composites. Influence of type of mineral filler on ceramization

Bieliński D. M., Anyszka R., Pędzich Z., Parys G., Dul J.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 4

256-261

EN

The phenomenon of silicone rubber ceramization is based on preventing the release of volatile compounds resulting from the thermal decomposition of the polymer matrix through the creation of a ceramic coating on the composite surface. Usually, the coating is composed of mineral filler particles, combined with a fluxing agent. The ceramic barrier created is to protect the copper wire inside the cable from melting, which is additionally strong enough to maintain the mechanical integrity of the electrical circuit. The paper presents experimental data on the mechanical properties of silicone rubber composites, the morphology and strength of their ceramized layer and associated thermal characteristics and flammability of the materials. The results were analysed in terms of their material composition, type, size and surface modification of the mineral fillers. The composite with wollastonite exhibited the most stable structure and properties. Their porosity was the least dependent on the thermal conditions of ceramization, leaving a considerable amount of sub-micron pores up to the highest temperatures.

PL

Zjawisko ceramizacji kauczuku silikonowego polega na przeciwdziałaniu uwalnianiu się lotnych związków powstających w wyniku termicznej dekompozycji matrycy polimerowej, poprzez utworzenie ceramicznej powłoki na powierzchni kompozytu. Najczęściej powstaje ona wskutek połączenia cząstek napełniaczy mineralnych za pomocą szklistego topnika. Tego typu ceramiczna bariera ma za zadanie zabezpieczyć miedzianą żyłę wewnątrz przewodu elektrycznego przed stopieniem, będąc jednocześnie na tyle wytrzymałą mechanicznie, aby zapewnić integralność obwodu elektrycznego. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości mechanicznych silikonowych kompozytów ceramizujących, badania morfologii i wytrzymałości powstającej fazy ceramicznej oraz związane z tym zjawiskiem: charakterystykę termiczną i palność badanych materiałów. Uzyskane wyniki badań analizowano z punktu widzenia składu materiału, rodzaju, rozmiaru oraz modyfikacji powierzchni napełniaczy mineralnych. Najbardziej stabilną strukturą i właściwościami odznaczały się kompozyty zawierające wollastonit. Ich porowatość była najmniej zależna od termicznych warunków ceramizacji, zachowując znaczną zawartość porów o rozmiarach submikronowych aż do najwyższych temperatur.

8

Influence of crystalline additives to silicone rubber based composites on their microstructure after ceramization process

Pędzich Z., Bieliński D. M., Dul J., Zarzecka-Napierała M.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

342-346

EN

The paper presents the results of investigations on the composition of mineral components used for ceramizable silicone rubber-based composites. By using different crystalline phase additives, it is possible to assure the proper course of composite degradation and its transformation during the ceramization process. Three crystalline components were tested as an additive to silicone rubber - bentonite, kaolinite and wollastonite. They were added simultaneously with the glassy phase. These compounds during firing evolved (decomposed) and introduced into the ceramized material a polycrystalline structure, responsible for its properties. The characteristic of the ceramized composite body created during heating was investigated by mercury porosimetry. The porosity evolution was described in the range of 600÷1050°C.

PL

Praca prezentuje wyniki badań nad składem mieszanki mineralnej stosowanej w kompozytach na osnowie silikonowe, ulegających w czasie degradacji wysokotemperaturowej zjawisku ceramizacji. Stosując dodatek różnych faz krystalicznych, możliwe jest zapewnienie takiego przebiegu procesu degradacji kompozytu i jego ceramizację. Badano wpływ trzech faz krystalicznych jako dodatków do gumy silikonowej - bentonitu, kaolinitu i wollastonitu. Były one dodawane równolegle z fazą szklistą. W czasie spalania kompozytu składniki te ewoluowały (przemiany polimorficzne, rozkład) i budowały w ceramizującym kompozycie polikrystaliczną mikrostrukturę odpowiedzialną za jego właściwości. Charakterystykę mikrostrukturalną powstających w czasie spalania sceramizowanych tworzyw określano za pomocą porozymetrii rtęciowej. Opisano ewolucję porowatości powstającej w zakresie temperatur degradacji 600÷1050°C.

9

Mikrostruktura kompozytów silikonowych po ceramizacji

Pędzich Z., Bieliński D.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 3

249-254

PL

Opisano różnice mikrostrukturalne powstające po ceramizacji komercyjnych kompozytów silikonowych stosowanych na ognioodporne pokrycia przewodów elektrycznych. Z punktu widzenia zastosowania tych materiałów bardzo istotne jest, aby powstająca w trakcie degradacji polimerowego składnika warstwa ceramiczna była w stanie zapewnić odpowiednią wytrzymałość osłony oraz jej integralność (ciągłość). Zbadano mikrostruktury powstające w trakcie ceramizacji kompozytów w zakresie wartości temperatury 600-1050°C oraz oszacowano wytrzymałość tworzyw po ceramizacji.

EN

The paper describes microstructural differences created during ceramization of commercially manufactured silicone composites used for fire resistant shields of electrical cables. From application point of view is crucial that degradation of polymer component has to result in the creation of ceramic layer, which could prevent adequate strength and integrity of cable shield. Microstructures of the composites subjected to ceramization in the temperature range 600-1050°C were determined, as well as strength of the ceramized materials estimated. It was recognized that the way of polymer decomposition, determined the porosity of ceramized structure. The lowest porosity after ceramization at 600 and 800°C showed polymer with the higher temperature of decomposition temperature. Microstructural observations confirmed differences came from the different mineral composition of investigated materials. Porosity in all investigated samples evolved in different way with the increase of ceramization temperature. Analyses showed that in samples A and B porosity has changed significantly after firing at 1050°C. The total porosity was reduced about 50% when compared with porosity after firing at 600°C. Porosity in sample E was much more stable with temperature, and contrary to A and B, at the highest firing temperature the total volume of open porosity was increased. Results of performed investigations indicate that the suitable ceramized layer could be achieving by a few methods (different composition of the material). Performed experiments suggest that the range of temperature of 600-800°C is decisive for the integrity of ceramized material. At this range the ultimate degradation of polymer component takes place and ceramic phases present in the composite are not bounded so fast. In composites with increased polymer matrix degradation temperature, the microstructure of ceramized structure shows the lowest porosity and the highest strength what is profitable for application of such materials.

10

Ceramizacja odpadów radioaktywnych

Stoch P., Stoch A.

Materiały Ceramiczne

|

2007

|

R. 59, nr 3

95-101

PL

Ceramizacja odpadów radioaktywnych jest najefektywniejszą metodą ich neutralizacji i immobilizacji zawartych w nich radionuklidów. Pierwiastki radioaktywne są zamykane w strukturze silnie odpornych chemicznych szkieł borokrzemianowych. Szkła takie mogą zostać następnie przeprowadzone w bardzo stabilny materiał szkło - ceramiczny. Pierwiastki radioaktywne mogą być również wprowadzane do struktury krystalicznej substancji mineralnych drogą spiekania ich z odpadami. Największą część odpadów radioaktywnych w Polsce stanowią odpady niskoaktywne. Są to głównie związki i materiały używane w laboratoriach naukowych, medycynie oraz przemyśle. Dokonano analizy składu i pochodzenia ciekłych oraz stałych odpadów radioaktywnych, co pozwoliło na zaproponowanie optymalnej metody ich ceramizacji.

EN

Ceramization of the radioactive nuclear waste is the most effective method of their neutralization and immobilization of radioactive nuclides which they contain. Radionuclides are incorporated into the structure of alumino-borosilicate glass of high chemical durability. The glass can be next transformed in the very stable glass - ceramic material. Radioactive elements are introduced also in the composition of crystalline solids by the sintering of mixture of the powders of the proper composition. In Poland are storaged wastes belonging to Iow level category (LLW). Radioactive compounds and materials used in laboratory, medicine and industry are their origin. Composition of the waste of solid and liquid form is described and optimal method of their ceramization proposed.

11

Sposób wykorzystania osadów ściekowych do produkcji ceramicznych materiałów budowlanych

Białecka B., Adamczyk Z., Grabowski J.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

2001

|

R. 53, nr 4

131-134

PL

W pracy przedstawiono propozycję utylizacji osadów ściekowych na drodze ich ceramizacji. Ceramizację przeprowadzono w cegielni Biegonice-Nowy Sącz, dodając do surowca odpowiednie ilości osadu ściekowego. Stwierdzono możliwość dodatku osadu w ilości 20% suchej masy, nie pogarszając przy tym parametrów cegły budowlanej. Wyniki badań wskazują na możliwość utylizacji osadów ściekowych do produkcji niektórych ceramicznych materiałów budowlanych, co jest interesującym wariantem ich zagospodarowania. Jednocześnie poprawia to gospodarkę naturalnym złożem surowca.

EN

An option to utilize sewage sludge by ceramization process was presented. Ceramization was carried out in the Biegonice-Nowy Sącz brickyard by adding some amount of sewage sludge to the raw material. It was stated that a 20% addition of sewage sludge (dry mass) is possible without impacting the parameters of the construction brick. The research outcomes show that sewage sludge can be utilized for production of ceramic construction materials. It is an interesting alternative of sewage sludge management with a simultaneous improvement in the management of the natural resources of the raw material.