Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozkład nadtlenku wodoru podczas katalitycznego epoksydowania propylenu

Lina Wang, Cheng Shen, Yingfeng Duan, Wei Du, Yagang Zhang, Wenying Li

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 10

1018--1021

PL

Jako katalizator epoksydowania propylenu za pomocą nadtlenku wodoru w wodnym roztworze metanolu zastosowano sito molekularne TS-1 (krzemian tytanu). Zbadano szybkość samoistnego rozkładu nadtlenku wodoru wtemp. 30-50°C. Znaleziono optymalne warunki (temp. reakcji 43°C, stężenie nadtlenku wodoru 10,3% mas., zawartość metanolu 65% mas.). Ustalono, że rozkład nadtlenku wodoru jest reakcją pierwszego rzędu. Wyznaczono stałą szybkości tej reakcji i jej energię aktywacji.

EN

Ti silicalite mol. sieve (TS-1) was used as catalyst for propylene epoxidation with H₂O₂ in aq. MeOH soln. The H₂O₂ self-decompn. rate at 30-50°C was studied. The optimum conditions were found (reaction temp. 43°C, H₂O₂ concn. 10.3% by mass, MeOH concn. 65% by mass). The H₂O₂ selfdecompn. was the first-order reaction. Its reaction rate const. and activation energy were detd.

2

Austenite-grain-growth kinetics and mechanism in type 347H alloy steel for boiler tubes

Huda Zainul, Zaharinie Tuan, Aniszulaikha Ireen, Almitani Khalid

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 3(77)

79--97

EN

The research material (type 347H alloy steel) has been characterized using optical microscopy and an EDS/SEM system. Annealing experiments have been conducted at temperatures range of 600–1050°C for 30 min–20 h by using an atmosphere-controlled furnace. Normal grain growth with intermediate grain size has been related to the favouring of creep resistance to recommend the material suitable for boiler tubes at operating temperatures up to 750oC for long duration. The kinetics of grain growth in the 347H has been shown to behave similar to a pure metal in the initial stage of annealing in the range of 0–30 min, beyond which the grain-growth process was found to be suppressed due to second-phase (NbC) particle-pinning and solute drag effects. The grain-growth exponent n is computed to be in the range of 0.117–0.313; the deviation from ideal kinetic behavior (n=0.5) has been scientifically justified. The activation energy for grain growth Qg, for the investigated alloy, has been graphically computed and validated.

3

Energia aktywacji utworów warstw menilitowych i jej implikacje dla procesu generowania węglowodorów w Karpatach

Spunda Karol, Słoczyński Tomasz

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 5

327--335

PL

W artykule zaprezentowano procedurę obliczeń energii aktywacji kerogenu utworów warstw menilitowych oraz implikacje wynikające z jej zróżnicowania dla przebiegu procesu generowania węglowodorów w karpackim systemie naftowym. Powstawanie węglowodorów w skałach następuje w wyniku rozpadu złożonych związków organicznych (głównie związków węgla, wodoru i tlenu) budujących kerogen na cięższe i lżejsze węglowodory frakcji olejowej i gazowej. Proces jest reakcją termokatalityczną, której dynamika determinowana jest między innymi przez energię aktywacji kerogenu. Energia aktywacji jest jednym z podstawowych parametrów wejściowych implementowanych do numerycznych modeli systemów naftowych, dlatego jej oznaczenie jest bardzo istotne dla rzetelnego odtworzenia tego procesu, zachodzącego w naturalnych warunkach geologicznych i w skali czasu geologicznego. Obliczeń energii aktywacji dokonano na podstawie wyników oznaczeń parametrów kinetycznych reakcji krakingu kerogenu, który to kraking przeprowadzono w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych przy użyciu analizatora pirolitycznego Rock-Eval. Eksperyment polegał na nieizotermicznej pirolizie skał zawierających kerogen i rejestrowaniu szybkości reakcji (tempa generowania węglowodorów) w całym zakresie temperaturowym pirolizy. Energię aktywacji (Ea) i stałą Arrheniusa (A) obliczano z równania Arrheniusa, opisującego zależność stałych szybkości reakcji od temperatury. Do obliczeń wykorzystano model dyskretnej dystrybucji energii aktywacji (Ea) ze stałą wartością stałej Arrheniusa (A). Rozkład optymalizowano iteracyjnie metodą regresji liniowej i nieliniowej. Dla każdego z reagentów, o początkowej masie x0i, obliczono dyskretną wartość energii aktywacji (Eai). W tym przypadku i-ta reakcja równoległa odpowiadała wiązaniom chemicznym, które muszą zostać rozbite energią aktywacji (Eai) w cząsteczkach kerogenu. Optymalizacji rozkładu energii aktywacji dokonano przy użyciu oprogramowania Kinetics2015.

EN

The article presents the procedure for calculating the kerogen activation energy of rock of the Menilite Beds which are considered the main source rock of the Carpathian petroleum system. The formation of hydrocarbons in rocks occurs as a result of breakdown of complex organic compounds (mainly carbon, hydrogen and oxygen compounds) which build kerogen into heavier and lighter oil and gas hydrocarbons. This process is a thermocatalytic reaction, the dynamics of which is determined, inter alia, by the kerogen activation energy. The activation energy is one of the basic input parameters implemented into numerical models of petroleum systems. For this reason, the determination of the activation energy is very important for a reliable reconstruction of the hydrocarbon generation process in natural geological conditions and on the geological time scale. Activation energy calculations were made on the basis of the results of measurements of kinetic parameters of the kerogen cracking reaction, which (kerogen cracking) was carried out under controlled laboratory conditions using a Rock-Eval pyrolyser. The experiment consisted in non-isothermal pyrolysis of rocks containing kerogen and recording the rate of reaction (rate of hydrocarbon generation) over the entire temperature range of pyrolysis. The activation energy (Ea) and pre-exponential factor (A) were calculated using the Arrhenius equation describing the dependence of the reaction rate constants on the temperature. Discrete distribution of activation energies (Ea) model with a constant value of the pre-exponential factor (A) was used for the calculations. The energy distribution was optimized by iterative linear and non-linear regression. The discrete activation energy (Eai) was calculated for each reactant with an initial mass x0i. In this case, the “i-th” parallel reaction corresponds to chemical bonds that must be broken with an energy equal to Eai in the kerogen molecules. The activation energy distribution was optimized using the Kinetics2015 software.

4

Electrical characteristics of dry cement – based composites modified with coconut husk ash nanomaterial

Robert Ubong Williams, Etuk Sunday Edet, Ekong Sylvester Andrew, Agbasi Okechukwu Ebuka, Ekpenyong Nsikak Edet, Akpan Samuel Sunday, Umana Eme Aniefiok

Advances in Materials Science

|

2022

|

Vol. 22, nr 2(72)

64--77

EN

Coconut husk is generated yearly as waste in large quantities but majorly under-utilized. Also, as a result of high embodied carbon, cement production is one of the largest contributors to construction sector carbon footprint. Since accumulation of unmanaged agro-waste like coconut husk has an increased environmental concern due to its pollution effect, recycling it into sustainable construction materials is a viable solution for future generation. In this study, experiments were performed to investigate the influence of coconut husk ash nanomaterial (CHAN) inclusion on electrical characteristics of plain cement paste (BCP) and mortar (CSM) samples at curing ages of 7 and 28 days. The results showed increase in electrical resistivity, thermal constant, and activation energy with curing duration for heating and cooling cycles of BCP and CSM. With inclusion of CHAN, the developed cement paste (CAP) and mortar (CASM) possessed lower values in all cases compared to their counterparts. Also, during heating at 28 days, both the CAP and CASM exhibited decrease in thermal constant. Though electrical resistance of all the samples varied inversely with temperature, CAP and CASM were found to possess greater potentials to make building structures intrinsically smart. Hence, in addition to solving disposal problems, utilization of coconut husks as described herein could enhance development of safe, inexpensive, and sustainable buildings that have large temperature sensing volume.

5

Study of thermal stability and energy of activation of epoxy composites with particles of synthesised powder mixture for increasing reliability of vehicles

Komsta Henryk, Vitenko Tetiana, Buketov Аndrii, Syzonenko Оlha, Bezbakh Оleh, Torpakov Andrii, Kruglyj Dmytro, Appazov Eduard, Popovych Pavlo, Rybicka Iwona

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2021

|

z. 110

73--86

EN

The prospective of the application of new materials on a polymer base is shown in this work. Given that developed composites can be efficiently used for protection of equipment that is operated at elevated temperatures, the impact of the nature and content of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, on the thermophysical properties of epoxy composites were studied. Epoxy diane oligomer was chosen as the main component of the binder during the formation of the composites. Polyethylene polyamine hardener was used for cross-linking of epoxy composites, which allows hardening of materials at room temperatures. The selection of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, for increase of thermophysical properties of developed materials was justified. More so, thermal stability and activation energy of epoxy composites were studied. Permissible limits of the temperature, at which developed materials can be used, were established based on the conducted tests of thermophysical properties of materials, filled by powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge.

6

Determination of the activation energy of a gasless pyrotechnic composition

Zakusylo Daryna

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2021

|

T. 13

96--100

EN

This article presents the determining of some parameters of a gasless pyrotechnic composition. Thermo-analytical studies have been carried out. The activation energy of the gasless pyrotechnic composition was determined experimentally and by calculation. The flashpoint was 100 °C. The value of the activation energy of the pyrotechnic composition was 369.39 kJ/mol, which exceeds the activation energy of standard solid and liquid explosives by 2.4-2.8 times and makes it more stable. The change in the mass of the pyrotechnic composition during heating did not exceed 1%.

PL

Artykuł dotyczy zagadnień wyznaczania niektórych parametrów bezgazowej kompozycji pirotechnicznej. Przeprowadzono badania derywatograficzne. Energię aktywacji bezgazowej kompozycji pirotechnicznej wyznaczono doświadczalnie i obliczeniowo. Temperatura zapłonu wynosiła 100 °C. Wartość energii aktywacji kompozycji pirotechnicznej wyniosła 369,39 kJ/mol, co przewyższa energię aktywacji standardowych materiałów wybuchowych stałych i ciekłych 2,4-2,8 razy i czyni ją bardziej stabilną. Zmiany masy kompozycji pirotechnicznej pod wpływem temperatury nie przekraczają 1%.

7

The activation energies and optimum temperatures of olive oil hydrolysis by lipase porcine pancreas

Miłek Justyna

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2021

|

Vol. 28, nr 3

389--398

EN

Lipase activity is a perfect indicator for the monitoring of processes of bioremediation of degraded soils. Lipase is also used in the processes of oil hydrolysis in wastewater treatment. To be able to predict and model processes with used lipase in environmental operations, knowledge of the kinetic parameters of the process are required. The paper presents the determined values of activation energies and optimum temperatures for porcine pancreas lipase. The parameters were estimated based on the literature of the activity curves vs. temperature for hydrolysis of olive oil by lipase. It was noticed that concentration of gum arabic added as an emulsifier during lipase activity measurements influences on the obtained values of determined parameters. A mathematical model describing the effect of temperature on porcine pancreas lipase activity was used. Based on the comparison analysis, the optimum temperature Topt were obtained in the range from 313.30 ±0.56 to 319.62 ±0.96 K, activation energies Ea were from 51 ±10 to 82.6 ±9.9 kJ/mol, and values of deactivation energies Ed were in the range from 122.7 ±4.0 to 150.9 ±5.8 kJ/mol.

8

Surface diffusion and cluster formation of gold on the silicon (111)

Plechystyy V., Shtablavyi I., Rybacki K., Winczewski S., Mudry S., Rybicki J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 101, nr 2

49--59

EN

Purpose: Investigation of the gold atoms behaviour on the surface of silicon by molecular dynamics simulation method. The studies were performed for the case of one, two and four atoms, as well as incomplete and complete filling of gold atoms on the silicon surface. Design/methodology/approach: Investigations were performed by the method of molecular dynamics simulation using the Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS). MEAM potential of interatomic interaction was used for modelling. Molecular dynamic simulations were carried out in isothermal-isobaric ensemble (NpT) with a timestep 1.0 fs. Findings: As a result of studies, the preferred interaction between gold atoms and the formation of clusters at temperatures up to 800 K was revealed. Analysis of the temperature dependences of the number of large jumps of atoms made it possible to calculate the activation energy of a single jump. It was found that activation energy of single atomic displacement decreases with increasing number of gold atoms. Research limitations/implications: Only a limited number of sets of atoms were used in the study. It is possible that for another combination of atoms and a larger substrate surface, the formation of gold nanoislands on the silicon surface can be observed, which requires further research. Practical implications: The research results can be used to select the modes of gold sputtering to create gold nanoislands or nanopillars on the silicon surface. Originality/value: Computer modelling of the behaviour of gold atoms on the surface of silicon with the possibility of their self-organization and cluster formation was performed for the first time.

9

Changes in the spontaneous combustion tendency of humic coals according to their petrographic composition and physico-chemical properties

Bielowicz Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 2

197--218

EN

The article presents the analysis of the correlation between the self-ignition parameters and the ultimate and proximate analysis, as well as the petrographic properties of Polish lignite, sub-bituminous coal, bituminous coal and anthracite. The following coal properties were determined: the moisture, ash content, volatile matter and sulfur content, gross calorific value, net calorific value, C, O, N and H contents, total porosity, ash oxide composition, rates of spontaneous combustion in 237°C and 190°C, and activation energy. During the petrographic analysis, maceral composition and random reflectance were determined. To determine the linear correlation between the self-ignition parameters and the analyzed coal properties, the Pearson correlation coefficient was calculated. The results show that there is no strong linear correlation between the lignite tendency to self-ignition and its petrographic properties. However, a strong negative correlation between the rate of spontaneous combustion and moisture and volatile matter content was observed. In the case of bituminous coal, strong correlations between self-combustion parameters and various coal properties were confirmed. The most noteworthy are the correlations between self-ignition parameters and the maceral composition, that is, between the content of macerals of the inertinite group in coal and content of macerals of the huminite/vitrinite group. The obtained results suggest that the spontaneous combustion tendency of coal increases with the increasing content of semifusinite and liptinite.

PL

W artykule przedstawiono analizę korelacji między parametrami samozapłonu a analizą technologiczną i chemiczną oraz właściwościami petrograficznymi polskiego węgla brunatnego, węgla kamiennego i antracytu. Określono następujące właściwości węgla: wilgotność, zawartość popiołu, zawartość części lotnych i siarki, wartość opałową, ciepło spalania, zawartość C, O, N i H, całkowitą porowatość, skład tlenkowy popiołu, wskaźniki samozapłonu w temperaturach 237 i 190°C oraz energię aktywacji. Podczas analizy petrograficznej określono skład petrograficzny i współczynnik odbicia. W celu określenia liniowej korelacji między parametrami samozapłonu a analizowanymi właściwościami węgla obliczono współczynnik korelacji Pearsona. Uzyskane wyniki pokazują, że nie ma silnej korelacji liniowej między tendencją węgla do samozapłonu a jego właściwościami petrograficznymi. Zaobserwowano jednak silną ujemną korelację między samozapłonem a wilgotnością i zawartością substancji lotnych. W przypadku węgla kamiennego potwierdzono silne korelacje między parametrami samozapłonu a różnymi właściwościami węgla. Najbardziej godne uwagi są korelacje między parametrami samozapłonu a składem petrograficznym, tj. pomiędzy zawartością macerałów grupy inertynitu w węglu oraz zawartością macerałów grupy huminitu/witrynitu w węglu. Uzyskane wyniki sugerują, że tendencja do samozapłonu węgla rośnie wraz ze wzrostem zawartości semifuzynitu i liptynitu.

10

Determination of optimum temperatures and activationenergies of inulin hydrolysis by endo-inulinase Aspergillus Niger

Miłek Justyna

Chemical and Process Engineering

|

2020

|

Vol. 41, nr 3

229-–236

EN

The paper presents a comparative analysis to determine the optimal temperatures and the activationenergies for various origin endo-inulinases fromAspergillus niger. The parameters were estimatedbased on the literature of the activity curves vs. temperature for hydrolysis of inulin. It was assumedthat both the hydrolysis reaction process and the deactivation process of endo-inulinase were first-orderreactions by the enzyme concentration. A mathematical model describing the effect of temperature onendo-inulinases fromAspergillus nigeractivity was used. Based on the comparison analysis, valuesof the activation energies Ea were in the range from23:53+/-3:20kJ/mol to50:66+/-3:61kJ/mol, thedeactivation energies Ed were in the range from88:42+/-5:03kJ/mol to142:87+/-2:75kJ/mol andthe optimum temperatures Topt were obtained in the range from317:12+/-0:83K to332:55+/-0:72forendo-inulinase A. niger.

11

Metallurgical characterization and kinetics of borided 34CrNiMo6 steel

Ucar N., Yigit M., Calik A.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 4(66)

38--48

EN

Boriding of 34CrNiMo6 steel was performed in a solid medium consisting of Ekabor-II powders at 1123, 1173 and 1223 K for 2, 4 and 6 h. Morphological and kinetic examinations of the boride layers were carried out by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The thicknesses of the boride layers ranged from 22±2.3 to 145±4.1 depending on boriding temperature and time. The hardness of boride layer was about 1857 HV0.1 after boriding for 6 h at 1223 K, while the hardness of the substrate was only around 238 HV0.1. Growth rate constants were found to be between 1.2×10-13 – 9.8×10-13 m2/s depending on temperature. The activation energy for boron diffusion was estimated as 239.4±8.6 kJ mol-1. This value was comparable to the activation energies reported for medium carbon steels in the literature.

12

Analysis of Thermal Decomposition of Solid Rocket Propellants

Cegła Marcin, Zmywaczyk Janusz, Koniorczyk Piotr

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 2 (36)

43--54

EN

The paper presents results of thermal decomposition analysis of selected solid rocket propellants. Homogeneous propellant PAC and heterogeneous propellant H2 were subjected to simultaneous thermal analysis with the use of NETZSCH STA 2500 Regulus device with five heating rates of 2.5, 5, 7.5, 10 and 15 K/min. The method combines TG, DTG and DTA analytical techniques in a single measurement. The aim of the conducted experiments was to study thermal decomposition of these energetic materials as well as to determine activation energy of the decomposition process and the preconditioning factor from the TG curves. The tested materials properties and chemical composition along with a brief description of the experimental procedure are described. The inverse procedure of calculating the activation energy, based on the Ozawa-Flynn-Wall model is described. Finally, the results of thermal decomposition of two tested solid rocket propellants are presented along with maximum decomposition rates and percentage of mass loss.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy termicznej dekompozycji wybranych stałych paliw rakietowych. Homogeniczne paliwo rakietowe PAC i heterogeniczne paliwo rakietowe H2 poddano badaniom za pomocą techniki jednoczesnej analizy termicznej przy użyciu urządzenia NETZSCH STA 2500 Regulus, wykorzystując pięć szybkości ogrzewania próbki wynoszących 2,5, 5, 7,5, 10 i 15 K/min. Wspomniana metoda łączy analizy TG, DTG i DTA w jednym pomiarze. Celem eksperymentów było zbadanie rozkładu termicznego tych materiałów energetycznych, a także określenie energii aktywacji procesu rozkładu i współczynnika przedwykładniczego z krzywych TG. Omówiono podstawowe właściwości oraz skład chemiczny badanych stałych paliw rakietowych, warunki prowadzenia eksperymentu oraz opisano procedurę odwrotną obliczania energii aktywacji termicznego rozkładu paliwa na podstawie krzywych TG, dla kilku szybkości ogrzewania próbki. Przedstawiono wyniki analizy termicznego rozkładu dwóch badanych stałych paliw rakietowych wraz z maksymalnymi współczynnikami dekompozycji i procentowym spadkiem masy, a także wyznaczone wartości energii aktywacji ich termicznej dekompozycji. Uzyskane w wyniku badań wyniki są istotne w doborze bezpiecznych warunków magazynowania i eksploatacji silników rakietowych napędzanych paliwem stałym.

13

Effect of modified bentonites on the crosslinking process of epoxy resin with alifphatic amine as curing agent

Oliwa Rafał, Oliwa Joanna, Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Budzik Grzegorz

Polimery

|

2019

|

T. 64, Nr 7-8

499--503

EN

In this work the influence of modified bentonites on the process of epoxy crosslinking with triethylenetetramine (TETA) was investigated. Bentonites (BS) modified with quaternary phosphonium (QPS) and ammonium (QAS) salts were used as a nanofiller in the epoxy matrix (EP) in the amounts of 1 and 3 wt %. Gel time of the compositions was investigated using rotational rheometer at 30, 45 and 60 °C and activation energies of the compositions were determined. The storage G’ and loss G” moduli crossover criterion was used to determine the nanocomposites gel time variation. On the basis of the obtained results, it was found that the addition of modified aluminosilicates decreased the gel time of epoxy compositions at 30 and 45 °C, while at 60 °C it increased compared to unmodified epoxy resin. The obtained results indicate that the amount of modified aluminosilicate and the type of salt influence the reactivity of epoxy compositions. Among the tested systems, the most reactive was the composition of EP+3%BSQPS1, because the gel time at 30 °C and activation energy decreased by 1500 s and 8 J/mol, respectively, in relation to the unfilled EP resin. A more catalytic effect was observed in the case of bentonites modified with quaternary phosphonium salts, which may be associated with lower phosphorus electronegativity in relation to nitrogen and a lower viscosity of these systems.

PL

Zbadano wpływ dodatku modyfikowanych bentonitów na proces sieciowania epoksydów za pomocą trietylenotetraaminy (TETA). Bentonit (BS) modyfikowany czwartorzędowymi solami fosfoniowymi (QPS) lub amoniowymi (QAS) użyto jako nanonapełniacz w osnowie epoksydowej (EP) w ilości 1 oraz 3 % mas. Za pomocą reometru rotacyjnego zbadano czas żelowania kompozycji w temp. 30, 45 i 60 °C, wyznaczono też ich energie aktywacji. Punkt żelowania wyznaczały przecinające się krzywe modułów zachowawczego G’ i stratności G”. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek do żywicy epoksydowej modyfikowanych glinokrzemianów spowodował skrócenie czasu żelowania kompozycji w temp. 30 i 45 °C, natomiast w temp. 60 °C nastąpiło jego wydłużenie w stosunku do czasu żelowania niemodyfikowanej żywicy epoksydowej. Uzyskane wyniki wskazują, że zarówno ilość dodanego modyfikowanego glinokrzemianu, jak i rodzaj soli użytej do modyfikacji wpływają na reaktywność wytworzonych kompozycji epoksydowych. Spośród badanych układów największą reaktywność wykazywała kompozycja EP+3%BSQPS1; czas żelowania w 30 °C i energia aktywacji zmniejszyły się, odpowiednio, o 1500 s i 8 J/mol w stosunku do wartości odpowiadających nienapełnionej żywicy EP. Większy katalityczny efekt zaobserwowano w wypadku bentonitów modyfikowanych solami fosfoniowymi, co może wynikać z mniejszej elektroujemności fosforu niż azotu.

14

The effect of recycled aggregates on the accuracy of the maturity method on vibrated and self-compacting concretes

Velay-Lizancos M., Martinez-Lage I., Vazquez-Burgo P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 2

311--321

EN

Fine and coarse recycled aggregate used jointly as partial replacement of natural aggregate is not allowed for structural concrete in many international standards. More studies about it are needed toward more ecofriendly standards. This research studies one important aspect for structural concrete: the influence of recycled aggregate on the accuracy of the maturity method. A total of 7 mixes were studied with two types of reference concretes: vibrated (VC) and self-compacting concrete (SSC). For vibrated concrete, we studied 4 mixes with different partial replacements of recycled aggregates: 0%, 8%, 20% and 31%. For self-compacting concrete, the partial replacements were 0%, 20% and 50% of the total amount of aggregates. We found that, for percentages equal or higher than 20%, the higher is the percentage of recycled aggregate, the higher the activation energy. It was observed that a unique curve “Maturity–Relative strength (S/S∞)” can be used for each type of concrete (SSC or VC) independent of the percentage of recycled aggregate. In addition, we found higher accuracy of the estimations using the hyperbolic equation for the curve “Maturity–S/S∞” than using the exponential equation; applying the hyperbolic approach, less than 3% of the estimations had an error higher than 10%.

15

Właściwości elektretów wytwarzanych metodą wyładowania koronowego

Kupracz J., Łowkis B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 10

180--183

PL

Celem pracy było badanie parametrów elektretów wykonanych z folii politetrafluoroetylenowej (PTFE), po uformowaniu ich metodą wyładowania koronowego w układzie powietrznej triody. Wykonano badania napięcia zastępczego elektretów i rozkładu ładunku elektrycznego na ich powierzchni. Oszacowano energię aktywacji i czas życia ładunku. Stwierdzono, że formowanie elektretów w podwyższonej temperaturze i powolne ich chłodzenie zapewnia dużą stabilność zgromadzonego ładunku.

EN

The aim of the work was to study the parameters of electrets made of polytetrafluorethylene (PTFE) foil, before subjecting them to the electrification of the corona discharge in an air triode system. Study of the equivalent voltage of electrets and distribution of the electric charge on the surface was carried out. Activation energy and lifetime of electrets were estimated. It was found that forming the electrets at elevated temperatures and slowly cooling them ensures a high stability of the accumulated charge.

16

Oxidation activation energy of titanium alloy based on TiAl(γ) intermetalic phase

Małecka J.

Advances in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, nr 2(56)

5--14

EN

The present paper deals with the analysis of the course of oxidation of the cyclic Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni alloy in a hot air atmosphere in the temperature range of 875-975°C. The constant rates of the oxidation were determined (separately for the first and second stages of oxidation) and the energy of oxidation activation of the tested alloy was established. It was discovered that the oxidation process of the Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0.1Si-0.2Ni alloy develops according to the parabolic correlation, and it is only possible to determine the apparent energy of oxidation activation.

17

Przemiana fazowa roztworów chlorku chitozanu jako potencjalnego materiału do zastosowań w inżynierii biomedycznej

Owczarz P., Ziółkowski P., Modrzejewska Z., Dziubiński M.

Engineering of Biomaterials

|

2017

|

Vol. 20, no. 139

18--25

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych roztworów chlorku chitozanu formujących żele pod wpływem wzrostu temperatury. Miały one na celu wyznaczenie podstawowych parametrów określających przemianę fazową: temperaturę żelowania oraz energię potrzebną do przeprowadzenia tej przemiany. Prace te są istotne z uwagi na możliwość zastosowania takich układów jako skafoldów do hodowli komórkowej bądź nośników leków umożliwiających ich wprowadzanie do tkanki zmienionej chorobowo drogą iniekcji. Badania wykonano dla chitozanów o różnym pochodzeniu: crab, shrimp i różnej masie cząsteczkowej. Dla każdego z chitozanów przeprowadzono badania roztworów chlorku chitozanu bez oraz z dodatkiem disodowej soli β-glicerofosforanu (β-NaGP). Punkt przemiany fazowej wyznaczano za pomocą pomiarów zmian właściwości reologicznych prowadzonych w układzie stożek-płytka reometru rotacyjnego. Ponadto wyznaczono zmiany wartości pH roztworów oraz zmianę modułów: zachowawczego G’ i stratności G’’ w funkcji przyrostu temperatury. Na podstawie wyników pomiarów stwierdzono istotny wpływ pH na temperaturę punktu żelowania. Przeprowadzone pomiary reologiczne pozwoliły wyznaczyć trzy charakterystyczne obszary procesu żelowania: (1) obszar cieczy lepkosprężystej, (2) obszar szybkiego żelowania, (3) obszar wolnego procesu żelowania oraz określić, w oparciu o model kinetyki krystalizacji polimeru, energię aktywacji dla obszarów 2 i 3.

EN

The paper presents the results of rheological study on chitosan chloride solutions, forming gels under the influence of increased temperature. Its aim was to establish the basic parameters specifying phase transition: gelation temperature and the energy needed for conducting this transition. This study is significant due to the possibility of applying such systems as scaffolds for tissue engineering or drug delivery systems. The research was conducted for chitosans of various origin: crab, shrimp and of various molecular weights. For each chitosan, research was conducted in two variations of the solutions of chitosan chloride, with or without the addition of β-Glycerophosphate disodium salt (β-NaGP). The phase transition point was estimated by measurements of rheological properties, conducted in a cone-plate system of a rotational rheometer. Moreover, the pH value of the solutions and the evolution of storage modulus G’ and loss modulus G’’ in the function of temperature increase were determined. Based on the measurements results a significant impact of pH on the gelation point temperature was observed. The conducted rheological measurements allowed to estimate three characteristic regions of the gelation process: (1) area of viscoelastic liquid, (2) area of fast gelation, (3) area of a slow gelation process. Based on the kinetics model of polymer crystallization, the activation energy for regions 2 and 3 was determined.

18

Zastosowanie dynamicznej analizy mechanicznej do badań żywic epoksydowych stosowanych w lotnictwie

Prusak K., Zmywaczyk J., Koniorczyk P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 9

365--369

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów dynamicznych modułów: zachowawczego (E′), stratności (E″) oraz współczynnika tłumienia tanΔ = E″/E′ żywic epoksydowych: Epidian EP57 z utwardzaczem Z1 oraz L285 z utwardzaczem LH285. Wyznaczono doświadczalnie dla EP53, EP57 i L285 charakterystyki σ - ε (naprężenie – odkształcenie) przy pomocy klasycznej maszyny wytrzymałościowej HUANG TA HT-2402 (Tajwan) wyposażonej w ekstensometr. Do badań metodą dynamicznej analizy mechanicznej wykorzystano analizator DMA 242C firmy Netzsch (Niemcy) w trybie zginania dla próbki zamocowanej w uchwycie typu podwójny wspornik (ang. dual cantilever clamp). Zakres wartości temperatury, jaki przyjęto w programie DMA wynosił od (-)120°C do (+)110°C. Szybkość grzania ustawiono na 1 K/min, a częstotliwości f siły wymuszającej wybrano równe: 0,1, 1,0, 10 Hz. W oparciu o badania DMA, wyznaczono wartości temperatury zeszklenia Tg odpowiadające maksimum funkcji tanδ. Dla częstotliwości f = 1 Hz temperatura zeszklenia wyniosła Tg=76,7°C dla żywicy epoksydowej EP57, natomiast dla żywicy L285 otrzymano Tg = 87,2°C. Dodatkowo, znajomość wartości liczbowych temperatury odpowiadającej położeniu maksimum funkcji tanδ dla wybranych w programie DMA częstotliwości f siły wymuszającej pozwoliła określić wartości energii aktywacji niezbędnej do wystąpienia zeszklenia w badanych żywicach epoksydowych.

EN

In this paper results of the dynamic storage modulus (E′), the loss modulus (E″) and the damping parameter tanΔ = E″/E′ of epoxy resins: Epidian EP57 with hardener Z1 and L285 with hardener LH285 were presented. The stress-strain characteristics were determined experimentally for EP53, EP57 i L285 epoxy resins using classical testing machine HUANG TA HT-2402 equipped with an extensometer. The dynamic mechanical analysis method was applied for determining the dynamic modulus of the tested materials using the Netzsch DMA 242C analyzer equipped with dual cantilever clamp working in a mechanical mode of bending. The temperature range from (-)120°C up to (+)110°C was accepted for DMA testing. The heating rate was set to be 10 K/min and frequencies were selected as f = 0.1, 1.0 and 10.0 Hz. Based on DMA results the glass temperature of epoxy resins were determined from location of the damping parameter tanδ peaks. At frequency f = 1 Hz the glass temperature was equal to Tg = 76,7°C for epoxy resin EP57 and Tg = 87,2°C for L285. In addition to this, temperature of tanδ peaks at fixed values of the selected frequencies was the basis for determining of the energy activation of the glass transition for the tested epoxy resins.

19

Investigation of slide mechanism of tread during operation of railway wheel

Vakulenko I., Proidak S., Perkov O.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2016

|

z. 90

185--194

EN

Causes of reasons and explanation of mechanism forming damages of railway wheels tread were investigated. At slipping on contact surfaces wheelrail a between by simultaneous development of processes of work-hardening and softening metal determines the terms of origin damages of railway wheels tread were fixed.

20

Analiza szybkości reakcji utleniania 955-elementowej próby węgli kamiennych z uwzględnieniem zagrożenia pożarowego

Słowik S.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 2

23--33

PL

W artykule przedstawiono analizę przebiegu szybkości reakcji utleniania dla próby węgla złożonej z 955 elementów (węgli kamiennych pobranych z polskich kopalń), którą odniesiono do pożarów endogenicznych zaistniałych w podziemnych kopalniach węgla kamiennego. Wykazano, że szybkość reakcji utleniania węgli o małych wartościach współczynnika ko i energii aktywacji E wraz ze wzrostem temperatury zrównuje się z szybkością reakcji utleniania węgli, które mają duże wartości współczynnika ko i energii aktywacji E. Zjawisko to zaobserwowano w wąskim przedziale temperatury, który wynosi od 261°C do 333°C, średnio 297°C. Temperaturę tę nazwano temperaturą wyrównania szybkości reakcji dla węgli, zaś wyznaczony przedział, przedziałem temperatury wyrównania. Zaobserwowane zachowanie dowodzi, że węgle o wysokiej wartości energii aktywacji stwarzają niewielkie zagrożenie pożarowe w niskiej temperaturze (poniżej temperatury krytycznej), które wraz ze wzrostem temperatury szybko się zwiększa i jest trudne do opanowania. Natomiast węgle o niskich wartościach energii aktywacji zachowują się odwrotnie, w początkowym stadium zagrożenia pożarowego stwarzają większe problemy, zaś powstałe z nich pożary mają łagodniejszy przebieg. Analiza pożarów endogenicznych zaistniałych w kopalniach wykazała, że najwyższą możliwość wystąpienia pożarów endogenicznych obserwujemy w przedziale energii aktywacji 60 000-65 000 J/mol.

EN

This paper presents an analysis of the oxidation reaction rates for a collection of coal samples consisting of 955 elements (coals) with reference to the endogenous fires occurring in underground coal mines. It has been shown that the rate of oxidation of coals with a low ko coefficient and activation energy E with the increase of temperature equals the rate of oxidation of coals of large values of ko coefficient and the activation energy E. This phenomenon has been observed in a narrow temperature range, which is from 261°C to 333°C, with the average of 297°C. This temperature has been called the compensation temperature of reaction rate for coals while the designated range is referred to as the range of temperature alignment. The observed behavior proves that coals with high activation energy value generate low fire hazard at low temperature (below the critical temperature), however, the fire hazard increases rapidly and is difficult to control with the increase of the temperature. Meanwhile, the coals with low values of activation energy behave inversely, generating greater problems in the initial stages of the fire hazard, but the fires that they cause are milder. The analysis of endogenous fires that occurred in the coal mines has shown that the highest possibility of endogenous fires was observed between the activation energy of 60 000-65 000 J/mol.