Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dopant ions size impact on structural properties of ordered poly(3,4-ethylenedioxythiophene) systems

Śniechowski Maciej, Kozik Tomasz A., Łużny Wojciech

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 9

639--643

EN

The purpose of this work was to determine whether the structures of ordered part of novel poly(3,4-ethylenedioxythiophene) PEDOT : OTf (doped with trifluoromethanesulfonate anions) and PEDOT : HSulf (doped with hydrogensulfate anions) systems could really be simply the layered structure of PEDOT : Tos (doped with tosylate anions) with the counter ion changed to the appropriate one. Insight into this problem could be provided by molecular dynamics simulations but also by swarm intelligence optimization, developed earlier for the purpose of investigating the other structures.

PL

Zbadano zdolność struktury uporządkowanej części nowych układów domieszkowanych poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) [PEDOT : OTf (domieszkowane anionami trifluorometanosulfonianowymi) i PEDOT : HSulf (domieszkowane anionami wodorosiarczanowymi)] do powielania znanej z literatury warstwowej struktury PEDOT : Tos (domieszkowane anionami tosylanowymi) z jonem domieszki zmienionym na odpowiedni. Poszukiwania nowych struktur wspomagano symulacjami dynamiki molekularnej, a także z zastosowaniem optymalizacji opartej na algorytmach inteligencji stadnej.

2

Determination of electrophysical and structural properties of human cancellous bone and synthetic bone substitute material using impedance spectroscopy and X-ray powder diffraction

Haba Y., Köckerling M., Shick Ch., Mittelmeier W., Bader R.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

11--19

EN

Electrophysical stimulation is used to support fracture healing and bone regeneration. For design optimization of electrostimulative implants, in combination with applied human donor bone or synthetic bone scaffolds, the knowledge of electrophysical properties is fundamental. Hence further investigations of the structural properties of native and synthetic bone is of high interest to improve biofunctionality of bone scaffolds and subsequent healing of the bone defect. The investigation of these properties was taken as an objective of this study. Therefore, surgically extracted fresh cylindrical and consecutively ashed cancellous bone samples from human osteoarthritic femoral heads were characterized and compared to synthetic bone substitute material. Thereby, impedance spectroscopy is used to determine the electrophysical properties and X-ray powder diffraction (XRD) for analysis of structural information of the bone samples. Conductivity and permittivity of fresh and ashed cancellous bone amounted to 1.710–2 S/m and 7.5106 and 210–5 S/m and 7.2103 , respectively. Electrical conductivity and dielectric permittivity of bone scaffold resulted in 1.710–7 S/m and 49. Analysis of the structural properties showed that the synthetic bone scaffolds made of Brushite exhibited some reflections which correspond to the native bone samples. The information in present study of the bone material (synthetic and autologous) could be used for later patient individual application of electrostimulative implants.

3

Sekwencyjna technologia modyfikacji warstwy wierzchniej stali narzędziowych do obróbki plastycznej na zimno

Toboła D., Wantuch E., Rusek P., Zybura-Skrabalak M.

Prace Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Zeszyty Naukowe

|

2015

|

nr 90

116--116

PL

W pracy podjęto problematykę oddziaływania dwóch powszechnie stosowanych w praktyce przemysłowej obróbek wykończeniowych na właściwości narzędzi przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno. Określono wpływ nagniatania ślizgowego kompozytem diamentowym i azotowania gazowego na wybrane właściwości użytkowe typowych dla nowoczesnej technologii obróbki plastycznej stali narzędziowych Sverker 21 i Vanadis 6. Tematykę badań uzasadniono małymi kosztami proponowanej sekwencyjnej technologii wykończeniowej oraz wieloletnim doświadczeniem Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (IZTW) w prowadzeniu badań nad procesem nagniatania ślizgowego kompozytem diamentowym. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący sekwencyjnych procesów obróbki powierzchniowej obejmujących proces deformacji plastycznej warstwy wierzchniej (WW) i azotowanie, dyfuzyjną obróbkę cieplno-chemiczną. W ramach optymalizacji procesu nagniatania przeprowadzono pomiary struktury geometrycznej powierzchni (SGP) próbek z badanych stali – określono wpływ nagniatania na mikrostrukturę warstwy wierzchniej. Przeprowadzono analizę mikrostruktury i składu chemicznego składników strukturalnych w badanych warstwach osobno po toczeniu i azotowaniu oraz po obróbce sekwencyjnej toczenie-nagniatanie-azotowanie. Określono właściwości mikromechaniczne, takie jak moduł sprężystości i mikrotwardość na zgładach poprzecznych po przeprowadzonych procesach obróbki powierzchniowej. Badania przy użyciu mikroskopii XRD wraz z identyfikacją faz wykonano dla obu badanych stali, po obróbce cieplnej i po wybranych procesach obróbki powierzchniowej. Analiza obejmowała także wpływ obróbek na poziom naprężeń w warstwie przypowierzchniowej dla obu badanych stali poddanych czterem wariantom obróbki (toczenie, toczenie-nagniatanie, toczenie-azotowanie, toczenie-nagniatanie-azotowanie). Oceny właściwości użytkowych dokonano na podstawie badań tribologicznych metodą kula-tarcza (ang. ball-on-disc). Udowodniono, że oddziaływanie procesu nagniatania ślizgowego i azotowania gazowego sprzyja wzrostowi oraz ujednorodnieniu warstwy azotowanej, podnosi mikrotwardość warstw powierzchniowych badanych stali narzędziowych, zapewnia korzystny stan naprężeń ściskających i w efekcie podwyższa ich odporność na zużycie ścierne. Przedstawione w pracy wyniki wskazują na istnienie synergii procesów nagniatania ślizgowego i azotowania gazowego.

EN

The effects of the interaction of two commonly used industrial finishing treatments, slide diamond burnishing and gas nitriding, on two tool steels, Sverker 21 and Vanadis 6, are reported. The research topics was justified by the low costs of the proposed sequential finishing technologies and long experience of the Institute of Advanced Manufacturing Technology (IAMT) in slide diamond burnishing. The current state of knowledge concerning the combined surface treatment processes, including plastic deformation of the surface layer (SL) and thermochemical treatment are presented. In order to optimize the burnishing process, measurements of surface geometrical structure (SGP) of the steel samples were made to determine the effect of burnishing on the microstructure of SL. Analysis of the microstructure and chemical composition of structural components in the studied layers, separately after turning and nitriding and after sequential treatment: turning-burnishing-nitriding, were carried out. Micromechanical properties, modulus of elasticity and microhardness, were determined on metallographic section after the surface treatments. Microscopic studies and XRD for the identification of phases were performed for both steels after heat treatment and after selected surface treatment processes. The effects of treatments on internal stresses in the surface layer for both steels, subjected to four variants of treatment (turning, turning-burnishing, turning-nitriding, turning-burnishing-nitriding) were also analyzed. Assessing the performance was made, inter alia, by tribological testing by the ball-on-disc method. It was proved that the synergistic interaction of slide diamond burnishing and gas nitriding promotes the growth and homogenization of the nitrided layer, increases the microhardness of tool steels surface layer, provides beneficial compressive stress state and consequently increases the wear resistance of tool steels. The work results indicate a synergistic interaction of slide burnishing and gas nitriding processes.

4

Mechanical Properties And Microstructure Of AlN/SiCN Nanocomposite Coatings Prepared By R.F.-Reactive Sputtering Method

Nakafushi Y., Matsuda K., Nose M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

973--975

EN

FIn this work, AlN/SiCN composite coatings were deposited by r.f.-reactive sputtering method using a facing target-type sputtering (FTS) apparatus with composite targets consisting of Al plate and SiC chips in a gaseous mixture of Ar and N2, and investigated their mechanical properties and microstructure. The indentation hardness (HIT) of AlN/SiCN coatings prepared from composite targets consisting of 8 ~32 chips of SiC and Al plate showed the maximum value of about 29~32 GPa at a proper nitrogen gas flow rate. X-ray diffraction (XRD) patterns for the AlN/SiCN composite coatings indicated the presence of the only peeks of hexagonal (B4) structured AlN phase. AlN coatings clarified the columnar structure of the cross sectional view TEM observation. On the other hand, microstructure of AlN/SiCN composite coatings changed from columnar to equiaxed structure with increasing SiCN content. HR-TEM observation clarified that the composite coatings consisted of very fine equiaxial grains of B4 structured AlN phase and amorphous phase.

PL

W pracy scharakteryzowano właściwości powłok kompozytowych AlN/SiCN naniesionych metodą reaktywnego rozpylania jonowego RF za pomocą aparatury FTS. Proces rozpylania prowadzono w mieszaninie gazowej Ar i N2 a jako tarczy użyto kompozytów składających się z płytki Al i wiórów SiC. Następnie zbadano właściwości mechaniczne i mikrostrukturę w/w powłok. Maksymalna twardość powłok AlN/SiCN otrzymanych z tarcz kompozytowych składających się z 8~32 wiórów SiC oraz płytki z Al wynosiła ok. 29~32 GPa przy określonej prędkości przepływu azotu. Analiza dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego powłok kompozytowych AlN/SiCN wykazała występowanie refleksów jedynie fazy AlN o strukturze heksagonalnej (B4). Istnienie w powłoce fazy AlN wyjaśniło strukturę kolumnową, którą obserwowano w zdjęciach TEM z przekroju poprzecznego. Jednocześnie, mikrostruktura powłok kompozytowych AlN/SiCN zmieniła się ze struktury kolumnowej w równoosiową wraz ze zwiększeniem się zawartości SiCN. Obserwacje HR-TEM wykazały, że powłoki kompozytowe składały się z drobnych równoosiowych ziaren fazy AlN o strukturze B4 oraz fazy amorficznej.

5

Crystal Structure And Optical Properties Of TiO2 Thin Films Prepared By Reactive RF Magnetron Sputtering

Goto S., Adachi Y., Matsuda K., Nose M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

965--967

EN

In sputtering deposition process of TiO2, metal Ti or sintered TiO2 target is used as deposition source. In this study, we have compared the characteristic of target materials. When TiO2 target was used, stoichiometric TiO2 films was deposited under the Ar atmosphere containing 1.0% of oxygen. The highest sputtering rate under this atmosphere was 3.9nm/min at 3.4W/cm2. But, sintered TiO2 target is fragile and cannot endure higher density of input power than 3.4W/cm2. On the other hand, Ti target needs higher oxygen concentration (8%) in sputtering gas atmosphere for obtaining rutile/anatase. Even though Ti target can be input twice power density of 7.9W/cm2, the highest deposition rate for Ti target was 1.4/nm, which was ~35% of the highest rate for TiO2 target. Then we have study out the composite target consisting of Ti plate and TiO2 chips. Using the composite target, stoichiometric TiO2 films were prepared in the rate of 9.6nm/min at 6.8 W/cm2 under the atmosphere of Ar/2.5%O2. Furthermore, we have found that the TiO2 films obtained from the composite target consisted of about 100% anatase, whereas TiO2 films obtained from other target have rutile dominant structure. The optical band gap energy of the film is determined by using the Tauc plot. The calculated band gap energies for the films deposited by Ti target and composite target were 2.95 and 3.24eV, which are equivalent to that of rutile and anatase structure, respectively.

PL

W procesie nanoszenia TiO2 metodą rozpylania, jako tarczy używano metalicznego Ti lub spiekanego TiO2. W pracy dokonano porównania obu materiałów. W przypadku zastosowania jako tarczy TiO2 przy nanoszeniu w atmosferze Ar zawierającym 1,0% tlenu otrzymano stechiometryczną warstwę TiO2. Największa uzyskana szybkość rozpylania w tej atmosferze wyniosła 3,9 nm/min przy gęstości mocy wejściowej 3,4 W/cm2. Jednak spiekany TiO2 jest kruchy i nie wytrzymuje gęstości mocy wejściowej powyżej 3,4 W/cm2. Z drugiej strony, przy rozpylaniu z tarczy Ti konieczne jest zwiększone stężenie tlenu (8%) w atmosferze aby otrzymać fazę rutyl/anataz. Mimo że tarcza Ti wytrzymuje gęstość mocy dwa razy wyższą niż TiO2 (7,9 W/cm2), największa uzyskana szybkość rozpylania wynosiła 1,4 nm/min, co stanowi ~35% najwyższej szybkości uzyskanej dla tarczy TiO2. Zbadano także tarczę kompozytową składające się z płyty Ti oraz wiórów TiO2. W przypadku zastosowania tarczy kompozytowej, szybkość rozpylania wyniosła 9,6 nm/min przy mocy 6,8 W/cm2 w atmosferze Ar/2,5%O2. Dodatkowo, warstwy TiO2 otrzymane z tarczy kompozytowej zawierały około 100% anatazu, podczas gdy w przypadku warstw otrzymanych z pozostałych tarcz dominowała faza rutylu. Szerokość przerwy energetycznej wyznaczono na podstawie wykresu Tauca. Obliczone wartości przerwy energetycznej wynosiły 2,95 eV dla podłoża Ti i 3,24 eV dla podłoża kompozytowego, co odpowiada wartością przerw odpowiednio dla rutylu i anatazu.

6

Investigation of the effect of heat treatment process on characteristics and photocatalytic activity of TiO2-UV100 nanoparticles

Behnajady M. A., Alamdari M. E., Modirshahla N.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 1

33--46

EN

The effect of heat treatment process on crystallite size, phase content, surface area, band gap energy and photocatalytic activity of TiO 2-UV100 nanoparticles were investigated. Heat treated TiO2 nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) isotherm and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) techniques, and its photocatalytic activity was investigated in the removal of C.I. Acid Red 88 (AR88), an anionic monoazo dye of acid class, as a model contaminant. Heat treatment process at 600 °C causes an increase in crystallite size and band gap energy of TiO2-UV100 nanoparticles. The results indicate that the nanoparticles treated for 1 h at 600 °C show the highest photocatalytic activity which can effectively degrade AR88 under UV-irradiation. Increasing heat treatment temperature above 600 °C led to reduction in TiO2 photoactivity which may be related to the anatase-rutile phase transformation, increasing particle size and decreasing specific surface area. Removal efficiency of AR88 with heat treated TiO 2-UV100 nanoparticles was sensitive to the operational parameters such as catalyst dosage, pollutant concentration and light intensity.

7

Catalytic decomposition of toluene over La1-xSr xMnO3/palygorskite synthesized catalysts

Song L., Chen T., Chen D., Chen Y., Xie J., Liu H.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 3

31--42

EN

Palygorskite (PG) supported La1-xSrxMnO3 catalysts were fabricated by copreripitation. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), specific surface area (SSA) and H2 temperature programmed reduction (H 2-TPR). Catalytic activity for VOCs was examined by using toluene as a model compound. The results show that the surface area as well as mechanical strength of catalysts increase substantially after catalysts loaded in PG. XRD patterns show that after calcination at 700 0C, PG as a support in 9% LaMn03/PG and 9% La0.7Sr0.3MnO3/PG was transformed into amorphous phase and the morphology was not destroyed. It was well established that the main reductive components are factually Mn(III) or Mn(IV) oxides in catalysts based on the results of TPR. It was also found that Mn(IV) increases while Mn(III) reduces responding with the increasing amount of Sr. Toluene conversion rate of as-preparedμ% La1-xSr xMnO3/PG increases with the increasing values of x and μ when x=0-0.3 and μ = 3-9%. Toluene can be converted completely at 285 0C by 9% La0.7Sr0.3MnO3/PG catalyst while no significant change was observed after addition on the doping and loading amount of Sr. During a 100 h stability experiment of 9% La 0.7Sr0.3MnO3/PG catalyst, toluene removal was found to be above 95%.

8

Effect of Bi2O3 excess on morphology and structure of BiNbO4 ceramics

Czekaj D., Lisińska-Czekaj A., Osińska K., Biernacki K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1317--1321

EN

Goal of the present research was to fabricate BiNbO4 ceramics from the mixture of powders by the solid state reaction route and pressureless sintering at various temperatures (TS =870°C and TS =910°C) and study microstructure, phase composition and crystalline structure of BiNbO4 ceramics. Four batches were fabricated and examined, namely the one fabricated from the stoichiometric mixture of reagent - grade oxide powders, viz. Bi2 O3 and Nb2 O5 as well as the ones with an excess of 3%, 5% and 10% by mole of Bi2 O3 . It was found that apart from the main orthorhombic α-BiNbO4 phase additional phases, namely tetragonal Bi5Nb3O15, and cubic Bi3 NbO7 are possible to form from the mixture of bismuth oxide and niobium oxide. It was found that α-BiNbO4 ceramics exhibited the orthorhombic symmetry identified as Pnna (52). However, small differences in elementary cell parameters were found for the samples sintered from stoichiometric and non-stoichiometric mixture of initial powders.

PL

Celem niniejszej pracy było wytworzenie ceramiki BiNbO4 z mieszaniny proszków metodą reakcji w fazie stałej z następującym spiekaniem swobodnym przeprowadzonym w temperaturze TS =870°C i TS =910°C. Ponadto zbadano wpływ zawartości Bi2 O3 na mikrostrukturę, skład chemiczny, fazowy i strukturę krystaliczną ceramiki BiNbO4. Mieszaniny tlenków wyjściowych Bi2O3 i Nb2O5 przygotowano zarówno w ilości stechiometrycznej, jak i z nadmiarem tlenku bizmutu odpowiednio 3%mol, 5%mol i 10%mol. Na podstawie rentgenowskiej fazowej analizy stwierdzono, że oprócz głównej fazy rombowej α-BiNbO4 wytworzona ceramika zawiera niewielkie domieszki fazy tetragonalnej Bi5NB3O15 i regularnej Bi3NbO7. Stwierdzono, że faza α-BiNbO4 wykazuje symetrię rombową opisywaną jako Pnna (52), natomiast niestechiometryczność mieszaniny proszków wyjściowych powoduje niewielkie różnice parametrów komórki elementarnej.

9

Kinetics of nanocrystalline iron nitriding

Arabczyk W., Zamłynny J., Moszyński D.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2010

|

Vol. 12, nr 1

38-43

EN

Nitriding of nanocrystalline iron was studied under the atmosphere of pure ammonia and in the mixtures of ammonia - hydrogen - nitrogen at temperatures between 350°C and 500°C using thermogravimetry and x-ray diffraction. Three stages of nitriding were observed and have been ascribed to the following schematic reactions: (1) α-Fe → γ-Fe4N, (2) γ- Fe4N → ε - Fe3N and (3) ε - Fe3N → ε - Fe2N. The products of these reactions appeared in the nitrided nanocrystalline iron not sequentially but co-existed at certain reaction ranges. The dependence of a reaction rate for each nitriding stage on partial pressure of ammonia is linear. Moreover, a minimal ammonia partial pressure is required to initiate the nitriding at each stage.

10

Określenie struktury krystalicznej oraz wielkości ziaren nanokrystalicznych próbek związku La[0.7]Sr[0.3]O[3]

Dul M., Bażela-Wróbel W.

Czasopismo Techniczne. Nauki Podstawowe

|

2010

|

R. 107, z. 1-NP

71-91

PL

Celem artykułu było określenie struktury krystalicznej trzech nanokrystalicznych próbek związku La[0.7]Sr[0.3]MnO[3] otrzymanych metodą zol-żel. Temperatury prażenia żelu wynosiły, odpowiednio: 600, 800 i 1000[stopni]C, co prowadziło do otrzymania próbek o różnych rozmiarach ziaren (od 17 do 90 nm). Za pomocą rentgenowskiej dyfraktometrii proszkowej wyznaczono stałe sieciowe komórki elementarnej i parametry pozycyjne atomów oraz z poszerzenia maksimów dyfrakcyjnych rozmiary ziaren (relacja Scherrera).

EN

Crystal structure of three nanopowders La[0.7]Sr[0.3]MnO[3] carried out by sol-gel method were determined. The annealing temperatures were: 600, 800 and 1000[degrees]C. The nanopowders with the average particle size from 17 to 90 nm were obtained. The constans of elementary cell, position parameters of atoms and grain sizes using the broading of diffraction lines (Scherrer's relation) have been obtained.

11

X-Ray Measurement of the Cu/Ni Multilayer Period

Kucharska B., Kulej E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 1

45-51

EN

Results of the X-ray examination of a Cu/Ni multilayer obtained by the magnetron deposition technique are presented in the article. The multilayer composed of one hundred bilayers was deposited on a Si (100) silicon substrate. The thickness of the Cu sub-layer was 2nm, while the thickness of the Ni sub-layer was greater, being 3nm. The grazing-incidence X-ray diffraction (GXRD) method with X-ray incidence angles ranging from 0.5 to 22.5 ° was employed for the investigation. The X-ray beam of a wavelength of λCo=0.17902nm in the diffraction angle rangę of 2Θ=43-i-63° was used. The obtained diffraction patterns were analyzed for the greatest intensity of the main peaks (111) and (200) and their associated satellite peaks S-l and S+l. As a result, the total intensity of all peaks as a function of X-ray incidence angle was determined. It was found that the greatest intensity was exhibited by diffraction reflections recorded at X-ray incidence angles in the range of 5-i-10°.

PL

W artykule prezentowano wyniki badań rentgenowskich wielowarstwy Cu/Ni otrzymanej techniką osadzania magnetro-nowego. Wielowarstwa złożona ze stu biwarstw została osadzona na podłożu krzemowym Si (100). Grubość podwarstwy Cu wynosiła 2nm, natomiast podwarstwa Ni była grubsza i wynosiła 3nm. Do badań zastosowano metodę dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego przy stałym kącie padania (GXRD), w której kąty padania promieniowania wynosiły od 0,5 do 22,5°. Użyto promieniowania o długości λCo=0,17902nm w zakresie kątów dyfrakcji 2Θ=43-i-63°. Otrzymane dyfraktogramy analizowano pod względem największej intensywności pików głównych (111) i (200) oraz zintegrowanych z nimi pików satelickich S-l i S+l. W wyniku, określono całkowitą intensywność wszystkich refleksów w funkcji kąta padania promieniowania. Stwierdzono, że największą intensywność posiadały refleksy dyfrakcyjne zarejestrowane przy kątach padania promieniowania w zakresie 5+10°.

12

Characterization of syndiotactic polystyrene / carbon nanofiber composites through X-ray diffraction using adaptive neuro-fuzzy interference system and artificial neural network

Bose S., Shome D., Das C.K.

Archives of Computational Materials Science and Surface Engineering

|

2009

|

Vol. 1, nr 4

197-204

EN

Purpose: The purpose of the paper is to characterize of syndiotactic polystyrene/carbon nanofiber composites through X-ray diffraction using adaptive neuro-fuzzy interference system and artificial neural network. Owing to their interesting mechanical, electrical and thermal properties, syndiotactic polystyrene (s-PS)/carbon nanofiber (CNF) composites have gained adequate importance in the scientific and industrial communities and as a result, characterization of s-PS/CNF is an issue of major interest to the researchers. Design/methodology/approach: In the present paper, two quantitative models, based on adaptive neuro-fuzzy interference system (ANFIS) and artificial neural network (ANN), are developed and compared with a goal of accurately predicting the intensity values from the scattering angle values in X-ray Diffraction (XRD) of syndiotactic polystyrene (s-PS)/carbon nanofiber (CNF) composites. Findings: Results demonstrate that both the proposed models are highly effective in estimating intensity from scattering angle. However, more accurate results are obtained with the ANFIS model as compared to the ANN model. Research limitations/implications: The results of the investigations carried out in this study is suggestive of the fact that both ANFIS and ANN can be used quite effectively for prediction of intensity from scattering angle values in XRD of s-PS/CNF composites. Originality/value: The proposed ANFIS and ANN model-predicted intensity values are in very good agreement with the experimental intensity values. However, it is seen that, irrespective of the type of composite sample, the proposed ANFIS models outperform the proposed ANN models in terms of prediction accuracy.

13

Badania strukturalne warstw powierzchniowych ceramiki korundowej poddawanej kuleczkowaniu wykonane testem teksturowym

Stalony-Dobrzański F., Tomaszewski H., Godwod K., Ostachowski P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

829-836

PL

Przedmiotem badań były płytki korundowe uformowane z proszku, spiekane i kulowane o dwóch różnych ziarnistościach i różniące się wartością naprężenia wprowadzonego do materiału poprzez kulowanie. We wcześniejszych badaniach dyfraktometrycznych, prowadzonych na tym materiale, w sposób klasyczny został stwierdzony fakt znaczącej zmiany intensywności niektórych refleksów, z czego wynika, że kulowanie stanowi źródło zmian strukturalnych. Źródła różnic w obrazie dyfrakcyjnym mogą być dwa. Może to być zarówno zmiana struktury idąca w kierunku jej przebudowy na poziomie kształtu komórki elementarnej jak i pojawienie się tekstury — czyli uprzywilejowanej orientacji. Weryfikacja obu przypuszczeń wymagała użycia testu teksturowego. Rejestracje figur biegunowych porównujące stan przed i po kulowaniu wskazują, iż materiał nie posiada preferencji orientacji. W dalszym rozpoznaniu problemu zmian struktury zachodzących na skutek kulowania — wykorzystano test teksturowy do badań strukturalnych — dających informację krystalograficzną. Jak wynika z tych testów, kulowanie zmienia parametry komórki. Zmiany te i ich charakter są nie tylko zależne i od położenia przestrzennego krystalitów, których zmiany te dotyczą, lecz również zależą od uziarnienia próbki i wielkości naprężeń wprowadzonych kulowaniem. Na podstawie przeprowadzonych testów, można z dużą dozą prawdopodobieństwa, proponować zarówno pojęcie pojemności materiału na przyjmowanie naprężeń, jak i przyjąć wyjaśnienie mechanizmu prowadzącego do skutków ujawnianych działaniami technologii uzyskiwania badanego materiału. Co też należy uznać za istotne, opisywane zmiany mają charakter kierunkowy i nie są jednakowe w przestrzeni orientacji.

EN

The object of investigations were corundum plates obtained from powder, sintered and formed by shot peening, of two different grain fines and differing in the value of stress introduced into the material by the shot peening. In earlier diffractometric investigations, carried out on this material in the classical mode, the fact of a considerable change in the intensity of certain reflexes has been observed, from whitch in follows that the shot peening is the source of structural changes. There may be two sources of the differences in diffractometric image. It may be a change in the structure in the diffraction of its rearrangement on the level of the shope of the elementary cell as well as the appearance of texture — i.e. the privileged orientation. Verification of both assumption required the use of a texture test. Registration of pole figured comparing in state before and after shot peening indicate that the material has no orientation preference. In further investigation of the problem of structural changes occurring due to the shot peening — the texture test for structural investigations providing the crystallographic information — was used. As it follows from these tests the shot peening changes the cell parameters. These changes and their characters depend not only on the spatial position of the crystallites subjected to these changes, but also on the grain fines of the sample and the value of stresses introduced by the shot peening. On the basis of the performed tests it is possible — with great probability – to propose both a concept of the material capacity to accept the stress as well as to accept the explanation of a mechanism leading to the results revealed by the actions of the production technology of the examined material. What should be also considered to be essential is that the shot peening have a directional character and are not identical in the orientation space.

14

Structure and mechanical properties of amorphous Fe84Nb7B9 alloy during crystallisation

Szewieczek D., Tyrlik-Held J., Lesz S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 24, nr 2

87-90

EN

Purpose: The investigation results of crystallization, in temperature range of 300-700 degrees centigrade in time 1 h, of amorphous Fe84Nb7B9 alloy. The alloy was obtained in tape form by planar-flow-casting method. Design/methodology/approach: The structure was characterized by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) method. The measurement of mechanical properties, like: tensile strength Rm, ductility E and cracking energy Ep, were made. Tensile tests were performed on testing machine INSTRON 1195. Plastic properties of investigated tapes were determined in bending test. Unit cracking energy Ep was evaluated by carrying out the tear test by the use of tensile testing machine INSTRON 1195. Findings: The changes of mechanical properties and fracture morphology being connected with the structure changes involved by crystallization process have been stated. Practical implications: The relationship between heat treatment parameters and mechanical properties can be useful for practical application of these alloys. Originality/value: It has been stated that heat treatment leads to crystallization of two-stage character.

15

Processing and properties of sinters prepared from 316L steel nanopowders

Krztoń H., Kolesnikow D., Paduch J., Molenda R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 21, nr 2

73-76

EN

Purpose: The results of the research work on processing the sinters obtained from nanocrystalline powders of 316L steel are presented. Design/methodology/approach: The 316L steel powder has been mechanically alloyed from a set of elementary powders with use of Fritsch Vario-Planetary Mill Pulverisette 4. The time of 12 hours of milling has been needed for producing the powder. The X-ray diffraction has been used for controlling of the mechanical alloying process. The Rietveld method has been used to calculate the contents of the components of the powder. Cold and hot isostatic pressing have been applied to make the compacts. The pressure of 500 MPa and 900 MPa of cold pressing, and 150 MPa of hot pressing have been used. The green compacts have been pressed isostaticaly using liquid aluminium in the temperature of 950 degrees centigrade (1223 K). The X-ray diffraction have been used to identify the phase components of the sinters. The structure of the sinters have been observed using scanning electron microscope. The hardness values have been obtained by Vicker's test. Findings: The mechanically alloyed powder has consisted of about 94 wt.% of austenite, 5 wt.% of ferrite and not more than 1 wt.% of not alloyed molybdenum. Two kinds of sinters have been produced, one kind made of pure 316L powder, second one obtained with aluminium infiltration within the volume of the sinters. The observed porosity of the sinters has depended on the applied pressing conditions strongly, mainly on the value of cold isostatic pressure. The hardness of the first kind of sinters have achieved a value of 380 HV (98N), the hardness of the second kind - more than 400 HV (98N). Practical implications: The Al infiltrated sinter has been proposed as a material for a part of Diesel engine. As an example, a part of a fuel injection has been produced. Originality/value: The nanocrystalline 316L powder has been obtained using mechanical alloying process. The original method of hot isostatic pressing in liquid aluminium has been proposed. This method enables to produce infiltrated sinters with low porosity and high hardness values.

16

Structural phase transitions and their influence on Cu+ mobility in superionic ferroelastic Cu6PS5I single crystals

Gągor A., Pietraszko A., Drozd M., Połomska M., Kaynts D.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

237--243

EN

The structural origin of Cu+ ion conductivity in Cu6PS5I single crystals is described in terms of structural phase transitions studied by X-ray diffraction, polarized light microscopy and calorimetric measurements. Below the phase transition temperature at Tc = (144-169) K, Cu6PS5I belongs to the monoclinic, ferroelastic phase, with the space group Cc. Above Tc, the crystal changes its symmetry to a cubic superstructure, with the space group F43c (a' = 19.528); finally, at 274 K, the disordering of Cu+ ions increases to the symmetry F43m (a = 9.794). The phase transition at 274 K coincides well with a strong anomaly in electrical conductivity observed on the Arrhenius plot. Diffusion paths for Cu+ ions are evidenced by means of atomic displacement factors and a split model. The influence of copper stoichiometry on Tc is also discu

17

Computer Aided Identification of Transport Properties of Wood and Wood Based Panels

Olek W., Weres J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

139-146

EN

The concept of solving inverse heat and mass transfer problems with the use of optimization techniques and adequate mathematical models corresponding to direct problems of transport was applied to identify transport properties of solid wood and wood-based panels. The paper presents examples of the application of the inverse method in the following areas: thermal conductivity of solid wood in the three principal anatomic directions as a function of temperature, the diusion coecient dependency on the bound water content together with the boundary condition estimation, and gas permeability of mats during pressing of wood-based panels.

PL

W celu identyfikacji właściwosci fizycznych drewna i materiałów drewopochodnych zastosowano metodę rozwiązywania zagadnień odwrotnych wymiany ciepła i masy wraz z technikami optymalizacyjnymi jak i modelami matematycznymi odpowiadającymi zagadnieniom prostym. Artykuł przedstawia przykłady zastosowań metody zagadnienia odwrotnego w nastepujących obszarach: określenie wartosci współczynnika przewodzenia ciepła litego drewna jako funkcji temperatury dla trzech głównych kierunków anatomicznych, wyznaczenie zależności współczynnika dyfuzji od zawartości wody związanej w drewnie wraz z identyfikacją współczynnika warunku brzegowego oraz określenie w trakcie procesu prasowania przepuszczalności wobec gazów kobierców służących do wytwarzania materiałów drewopochodnych.

18

Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego - metoda proszkowa - użyteczna technika badania związków chemicznych

Tadeusiak E. J.

Wiadomości Chemiczne

|

2004

|

[Z] 58, 1-2

47--57

EN

Various techniques are available for the investigation of the solid state. Among them X-ray powder diffraction (XRPD) is a very powerful and widely analytical tool to study powder properties. We can obtain many informations from XRPD: * from peak positions - holoedry, unit cell size /lattice constants/, * from peak intensities - unit cell contents /atom positions, etc./, * from peak shapes - crystallite size, nonuniform strain, extended defects, so there are many applications of XRPD: * quantitative phase termination qualitative phase identification * amorphous/crystalline characterization - polymorph discrimination * phase transformation study * impurity analysis Nowadays, XRPD plays an important role in analysis many materials such as pharmaceuticals, ceratnics, minerals, metals, alloys, inorganic and organic chemicals, corrosion products and microelectronic materials.

19

On the origin of the multiple melting observed after isothermal crystallization of homogeneous ethylene/1-octene copolymers

Rabiej S.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 6

414-423

EN

The complex melting behavior of homogeneous ethylene/1-octene copolymer isothermally crystallized at 93 °C was studied by means of DSC and time resolved SAXS and WAXS. Two melting peaks, observed in DSC during heating after the isothermal crystallization, point to the existence of two populations of crystals of different thermal stability. This hypothesis is confronted and supported with the results of SAXS and WAXS investigations. Two populations of crystals are created due to segregation of more branched (of higher 1-octene content) parts of copolymer chains into separate areas in the melt. More stable crystals, melting at higher temperatures, are formed at the beginning of crystallization. Less stable ones originate later in the areas enriched with 1-octene, segregated away from the growth front during primary crystallization. No evidences on the existence of isolated fringed micellar crystallites were found. The crystals of each group are of lamellar type. All lamellae show the same thickness. The difference in their thermal stability, as revealed by two melting peaks in DSC curves, most probably results from different state of their basal surfaces.

PL

Złożony proces topnienia jednorodnych kopolimerów etylen/1-okten krystalizowanych izotermicznic w temp. 93 °C badano metodą DSC (rys. 7, 8, 10) oraz metodami SAXS i WAXS (rys. 4, 5, 9) w czasie rzeczywistym. Dwa piki topnienia występujące na termogramach DSC w trakcie ogrzewania kopolimerów po izotermicznej krystalizacji wskazują na istnienie dwóch populacji krystalitów o różnej stabilności termicznej. Hipoteza ta została skonfrontowana z wynikami badań SAXS 1 WAXS, znajdując w nich pełne potwierdzenie (rys. 6). Dwie populacje kryształów powstają w wyniku segregacji bardziej rozgałęzionych (o większej zawartości 1-oktenu) fragmentów łańcuchów kopolimeru i zgromadzeniu ich w oddzielnych obszarach fazy stopionej. Stabilniejsze termicznie krystality, ulegające topnieniu w wyższej temperaturze, powstają na początku procesu krystalizacji, natomiast mniej stabilne tworzą się później, w obszarach wzbogaconych w 1-okten i przemieszczonych poza front wzrostu kryształów podczas krystalizacji pierwotnej. Nie znaleziono żadnych dowodów potwierdzających istnienie oddzielnych krystalitów micelarno-frędzlowych: kryształy obu rodzajów są kryształami lamelarnymi. Wszystkie lamele mają taką samą grubość (rys. 9) i średnią gęstość (rys. 11). Ustalono, że najbardziej prawdopodobną przyczyną ich różnej stabilności termicznej, co objawia się występowaniem dwóch pików topnienia (rys. 7), jest różny stan ich powierzchni bazowych.

20

Nanocrystallization of Al-rare earth amorphous alloys studied in-situ by real-time X-ray diffraction.

Antonowicz J.

Archives of Materials Science

|

2004

|

Vol. 25, nr 4

351-356

EN

Nanocrystallization of five binary Al-RE (RE = rare earth) amorphous alloys was investigated in-situ using the real-time X-ray diffraction technique. Crystalline volume friction and mean grain size time evolutions during isothermal annealing were calculated. The average nanocrystal size was found to be nearly constant during the transformation progress in all investigated systems. The results indicate that the nanocrystallization process is controlled by the nucleation rate and the diffusion controlled growth plays minor role in overall transformation kinetics.