Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  nanoproszki
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper presents theoretical and experimental results in the field of the manufacturing of cemented tungsten carbide materials. The important issue of avoiding any additional substances like plasticizers was challenged in order to reach the maximal possible density of sintered material while keeping its purity. To solve the problem, the electroconsolidation method of hot pressing supported by direct current was applied. The respective apparatus was constructed that enabled WC nanopowders to be sintered under pressure and high temperature during a very short time of ca. 3 minutes. In the experiments, because of the short heating time, grain size of the sintered bulk WC increased insignificantly, in general, remaining smaller than 1 μm. Similarly, sintering under hot pressing with direct current, a mixture of 3% by weight Y2O3 stabilized ZrO2 and 50% by weight WC, produced a fine structure with a uniformly distributed WC grains. The applied electric field led to the formation of a temperature gradient around the pores, with a favourable impact on the compaction of large pores and an increase in the final density of the bulk material. The experimental research confirmed that the main mechanism of the densification of nanodispersed powders of tungsten monocarbide was a locally inhomogeneous diffusion-viscous flow with intergranular slipping.
PL
W artykule przedstawiono rozważania teoretyczne i wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wyrobów z węglików wolframu uzyskiwanych metodą spiekania. Podjęto próbę rozwiązania jednego z problemów, jakim jest obecność substancji uplastyczniających, która wspomagając proces spiekania jednocześnie utrudnia uzyskanie maksymalnej gęstości gotowego materiału. W celu rozwiązania tego zagadnienia zastosowano metodę eloktrokonsolidacji, polegającą na spiekaniu wspomaganym przepływem prądu elektrycznego. Skonstruowana aparatura umożliwia spiekanie proszków węglika wolframu w bardzo krótkim czasie rzędu 3 minut. W badaniach eksperymentalnych wykazano, że krótki czas oddziaływania wysokiej temperatury na wzrost ziaren w strukturze spieku jest nieznaczny i rozmiary ziaren pozostają na poziomie 1 μm. Podobnie mieszanka 3% masy Y2O3 stabilizowanego ZrO2 z 50% masy WC umożliwiła uzyskanie spieku o strukturze zawierającej równomiernie rozłożone ziarna węglika wolframu. Zastosowanie prądu elektrycznego powoduje wytworzenie gradientu temperatury wokół porów, korzystnie wpływając na proces kompakcji i zwiększając wynikową gęstość spieku. Wyniki eksperymentów potwierdziły główne założenia stosowane w opisie teoretycznym kompakcji nanodyspersyjnych proszków węglika wolframu.
PL
Przedstawiono właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie z tlenku glinu, wzmacnianych Ti(C,N) w ilości 30% masy, wytworzonych na bazie proszków komercyjnych, o mikrometrycznych i nanometrycznych rozmiarach cząstek. Zastosowano bezciśnieniowe spiekanie PS w próżni i spiekanie reakcyjne SPS. Wykonano pomiary: twardości Vickersa, gęstości, modułu Younga i odporności na ścieranie. Odporność na pękanie (KIC) wyznaczono w temperaturze pokojowej i podwyższonej do 1073 K – charakterystycznej dla pracy narzędzia. Właściwości fizyczne i mechaniczne kompozytów Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2, wytworzonych na bazie mikroproszków, porównano z właściwościami kompozytów zawierających proszki mieszane, mikrometryczne i nanometryczne, z udziałem proszków nanometrycznych od 17% do 36% masy. Kompozyty Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2 z udziałem proszków nanometrycznych wykazują w temperaturze otoczenia niższe wartości KIC (o ok. 10÷30%) w porównaniu z kompozytami wytworzonymi na bazie proszków mikrometrycznych. Natomiast w temperaturze podwyższonej do 1073 K ich odporność na pękanie wzrasta nawet o 30%. Obserwacje mikrostruktury badanych kompozytów przeprowadzono za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.
EN
The present study reports mechanical properties obtained by reinforcing alumina composites with Ti(C,N) in amount 30 wt.% prepared on the basis micro and nanoscale trade powders. The pressureless sintering PS in a vacuum and SPS method of sintering were used. Vickers hardness, density, Young modulus, wear resistance were evaluated. Fracture toughness (KIC) at ambient and elevated temperatures up to 1073 K, characteristic for tool work was measured. Physical and mechanical properties of the composites Al2O3/Ti(C,N)/ZrO2 based on the powders in microscale were compared with composites containing nanoscale powders in a range from 17 to 36 wt.%. Tested composites with nanoscale powders content reveal lower KIC (approx. 10÷30%) at ambient temperature in comparison to composites based on powders in microscale. However, in the elevated temperatures their fracture toughness increases up to 30%. The observation of the microstructure of tested composites was carried out using scanning electron microscopy.
EN
The aim of this work was production of dense, fine-grained zirconia toughened alumina composites by the filter pressing method. It is presumed that such composites may exhibit enhanced mechanical properties, comparing to the coarse-grained ones. Colloidal shaping methods, e.g. filter pressing, enable to produce materials with homogenous microstructures and uniform distribution of composite constituents, which facilitates their sintering process and may lead to dense materials with fine grains. Alumina–zirconia composites with various zirconia fractions (from 5 vol.% to 30 vol.%) were fabricated using a commercial transition alumina powder (Nanotek®) and a zirconia powder produced by the hydrothermal method. Both powders were mixed at given rates in water suspension, and then shaped using the filter pressing method. Homogeneity of green samples was investigated using mercury porosimetry. The sintering was carried out in conditions determined during dilatometric measurements, e.g. taking into account transformation of the alumina. Sintering behaviour of the samples was investigated by density measurements, XRD analysis and SEM observations. Hardness and fracture toughness (KIC) of the sintered samples were determined using the Vickers indentation method.
PL
Celem pracy było wytworzenie gęstych, drobnoziarnistych kompozytów Al2O3–ZrO2 (ZTA) przy wykorzystaniu metody prasowania filtracyjnego. Zakłada się, że takie kompozyty mogą wykazywać lepsze właściwości mechaniczne w porównaniu z kompozytami o mikrostrukturze składającej się z ziaren o większym rozmiarze. Metody formowania oparte na zawiesinach, np. prasowanie filtracyjne, pozwalają na wytwarzanie materiałów o jednorodnej mikrostrukturze i równomiernym rozmieszczeniu składników kompozytu. Taka mikrostruktura wyjściowych materiałów ułatwia proces ich spiekania, którego efektem mogą być gęste materiały o drobnych ziarnach. Kompozyty Al2O3–ZrO2 o różnym udziale tlenku cyrkonu (od 5% do 30% obj.) zostały wytworzone z komercyjnego proszku przejściowej odmiany tlenku glinu (Nanotek®) oraz proszku tlenku cyrkonu otrzymanego metodą hydrotermalną. Proszki zostały wymieszane w ustalonych proporcjach w wodnej zawiesinie, a następnie uformowane metodą prasowania filtracyjnego. Jednorodność mikrostruktury surowych materiałów była określana metodą porozymetrii rtęciowej. Spiekanie kompozytów odbywało się w temperaturze określonej na podstawie pomiarów dylatometrycznych, tzn. biorąc pod uwagę przemianę fazową tlenku glinu. Zachowanie się materiałów podczas spiekania było badane poprzez określenie gęstości, analizę fazową XRD oraz obserwacje SEM. Twardość oraz odporność kompozytów na kruche pękanie (KIC) wyznaczano metodą Vickersa.
4
Content available remote Spiekane kompozyty magnezowe typu in situ
PL
W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania metalurgii proszków do wytwarzania kompozytów z osnową magnezową umacnianych fazami wytworzonymi in situ z reaktywnych komponentów. Problem zilustrowano na przykładzie mieszaniny mikroziarnistych proszków Mg-Ti-Al oraz mieszaniny mikroziarnistego proszku Mg z nanoziarnistym proszkiem SiO2. Scharak-teryzowano efekty strukturalne i umocnienie.
EN
The possibilities of powder metallurgy application for fabrication of magnesium matrix composites with rein-forcing phases formed in situ due to reactive components interaction were presented. As an issue illustrating the mixture of micro-sized Mg-Ti-Al powders and micro-sized Mg with nanosized SiO2 were applied. There were characterized a structural and strengthening effects.
5
EN
The paper presents production of TiO2-SnO2 nanocom-posites with the use of sol-gel method combined with hydrothermal processing of the formed hydroxide gel. As proven by XRD analysis, both oxides crystallise in tetragonal systems: TiO2–anatase, SnO2–cassiterite. Mean sizes of the crystallites are TiO2 ~30÷40 nm and SnO2 ~3÷4 nm, respectively. Moreover, the produced TiO2-SnO2 nanocomposites are characterised by a high specific surface area (~100 m2/g).
PL
W pracy opisano otrzymywanie nanokompozytów TiO2-SnO2 metodą zol-żel połączoną z obróbką hydrotermalną otrzymanego żelu wodorotlenkowego. Analiza XRD wykazała, że obydwa tlenki krystalizują w strukturach tetragonalnych: TiO2–anataz, SnO2–kasyteryt. Średnie wielkości krystalitów wynoszą odpowiednio TiO2 ~30÷40 nm, SnO2 ~3÷4 nm. Ponadto, otrzymane nanokompozyty TiO2-SnO2 charakteryzują się dużym rozwinięciem powierzchni właściwej (~100 m2/g).
EN
The article presents a comparison of the physical-chemical and structural properties of TiO2-SnO2 nanocomposites obtained by means of two methods: the calcination method and the hydrothermal method. The phase composition of the nanopowders and mean crystallite sizes were determined with the use of XRD analysis. Specific surface area measurements were conducted with the use of the sorption method based on BET isotherm measurements. In order to determine the morphology of the nanopowders, they were subjected to microscopic observations with the use of a transmission electron microscope. The presented methods enable the production of TiO2-SnO2 composite nanopowders of a controlled chemical composition varying both in the degree of particle agglomeration and mutual spatial distribution of the composite components, which will undoubtedly find its application in gas detection.
PL
W artykule porównano właściwości fizykochemiczne i strukturalne nanokompozytów TiO2-SnO2 wytworzonych metodami kalcynacji i hydrotermalną. Skład fazowy nanoproszków oraz średnie wielkości krystalitów wyznaczono, stosując analizę XRD. Pomiary powierzchni właściwej wykonano metodą sorpcyjną w oparciu o pomiary izotermy adsorpcji fizycznej BET. Morfologię nanoproszków obserwowano, wykorzystując transmisyjny mikroskop elektronowy. Zaprezentowane metody syntezy pozwalają na otrzymanie nanoproszków kompozytowych TiO2-SnO2 o kontrolowanym składzie chemicznym, różniących się zarówno stopniem aglomeracji, jak i wzajemnym przestrzennym rozmieszczeniem składników kompozytu, co niewątpliwie będzie miało odzwierciedlenie w pracy sensorów do detekcji gazów wykorzystujących prezentowane materiały.
EN
Microwave hydrothermal synthesis processes allow to obtain the nanopowders of extremely high quality. However, their disadvantage in terms of industrial applications is low productivity. The article presents a technological system that breaks this barrier. A novel chemical reactor is described. The reactor has a unique design of process chamber, which used in conjunction with a batch control system allows highly efficient production of nanopowders to be obtained. The design of the reactor together with new principles of operation, structural materials, and distribution of electromagnetic field are described. The paper also presents a control system for the reactor, which allows for automatic operation in the stop-flow mode, control of process pressure, continuous monitoring of process parameters and safe operation of the device.
PL
Mikrofalowe hydrotermalne procesy syntezy pozwalają na uzyskiwanie nanoproszków o wyjątkowo wysokiej jakości. Natomiast ich wadą w aspekcie zastosowań przemysłowych jest niska wydajność. W artykule przedstawiono system technologiczny, który przełamuje tę barierę. Opracowano nowy typ reaktora, posiadającego unikatową konstrukcję komory procesowej, co w połączeniu z zastosowanym systemem sterowania wsadowego pozwala na uzyskiwanie dużej wydajności produkcji nanoproszków. Opisano konstrukcję reaktora z uwzględnieniem nowej zasady działania, materiałów konstrukcyjnych, rozkładu pola elektromagnetycznego. Przedstawiono system sterowania urządzeniem, który zapewnia automatyczną realizację procesów, regulację ciśnienia procesu, ciągłe monitorowanie parametrów procesów oraz zachowanie bezpieczeństwa obsługi urządzenia.
PL
Zaprezentowano wyniki badań wpływu modyfikacji poliestrowo-epoksydowych i poliestrowych farb proszkowych, za pomocą silikonowo-akrylowych cząstek o budowie rdzeń–otoczka, na właściwości powierzchni otrzymanych z nich powłok. Metodami mikroskopii konfokalnej (CM) i mikroskopii sił atomowych (AFM) określono topografię, a za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w spektrometr dyspersji energii (SEM-EDS) oraz spektroskopu fotoelektronów (XPS) badano skład pierwiastkowy. Metodą kropli osadzanej wyznaczono kąt zwilżania (CA) i swobodną energię powierzchniową (SFE). Stwierdzono, że modyfikacja farb proszkowych za pomocą silikonowo-akrylowych nanocząstek polimerowych wpływa na zwiększenie wartości CA oraz zmniejszenie wartości SFE, co może być spowodowane migracją żywicy silikonowej do powierzchni powłoki. Obecność silikonu na powierzchni próbki potwierdzono za pomocą EDS, a badanie XPS wykazało tendencję do zwiększania się ilości silikonu w powłoce w kierunku powierzchni próbki. Zauważalny jest również wpływ modyfikatorów silikonowo-akrylowych na strukturę powierzchni.
EN
The effect of modification with 3 wt % of nanopowders containing silicone-acrylic core-shell nanoparticles (size ca. 100 nm) on surface properties of epoxy-polyester and polyester powder coatings was investigated. Contact angle (CA) determinations, atomic force microscopy (AFM), confocal microscopy (CM), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used to assess this effect. It was found that the modified coatings showed significantly higher CA values and significantly lower surface-free energy (SFE) values as compared to unmodified ones what could be explained by migration of silicone resin contained in nanopowder to the coating surface due to specific features of silicone polymer. Using XPS and EDS the presence of silicone on the surface was confirmed, and AFM of modified coatings revealed structures on the surface which could be attributed to nanoparticles of silicone resin. It was stated that the chemical structure of silicone resin influenced very much surface properties of the coatings.
9
Content available remote Preparation of nanocrystalline composites TiO2-SnO2 by sol-gel method
EN
The paper describes the sol-gel method for preparing nanocomposites from the TiO2-SnO2 system with various chemical compositions. The obtained nanopowders are characterized by a significantly expanded specific surface area (SSA ~ 100 m2/g), which suggests low particles agglomeration and undoubtedly has a beneficial effect on the application of the obtained nanopowders in the production of resistive sensors for gas detection. The crystallites sizes estimated with use of XRD (Dhkl ~ 8 nm) are similar to those calculated based on specific surface area measurements (DBET ~ 15 nm). Moreover, the paper examines the spectral dependence of the diffuse reflection coefficient Rdiff (λ) of the obtained nanocomposites.
PL
W pracy opisano metodę zol-żel do otrzymywania nanokompozytów z układu TiO2-SnO2 o różnym składzie chemicznym. Otrzymane nanoproszki charakteryzują się dużym rozwinięciem powierzchni właściwej (SSA ~100 m2/g), co sugeruje słabą aglomerację cząstek i niewątpliwie wpływa korzystnie na zastosowanie otrzymanych nanoproszków do wytwarzania sensorów rezystancyjnych dla wykrywania gazów. Wielkości krystalitów wyznaczone techniką XRD (Dhkl ~ 8 nm) są zbliżone do oszacowanych na podstawie pomiarów powierzchni właściwych (DBET ~ 15 nm). W pracy zbadano również spektralną zależność współczynnika odbicia dyfuzyjnego Rdiff (λ) uzyskanych nanokompozytów.
EN
The article presents the process of microwave hydrothermal synthesis of nanopowders automation. The essential elements of automation are: a novel reactor and its control system. The reactor has a unique design of process chamber, which used in conjunction with a batch control system allows highly efficient production of nanopowders to be obtained. The design of the reactor together with new principles of operation, structural materials, and distribution of electromagnetic field are described. The paper also presents a control system for the reactor, which allows for automatic operation in the stop-flow mode, control of process pressure, continuous monitoring of process parameters and safe operation of the device.
PL
W artykule przedstawiono automatyzację procesu mikrofalowej hydrotermalnej syntezy nanoproszków. Jej zasadniczymi elementami są: nowy typ reaktora oraz jego system sterowania. Reaktor posiada unikatową konstrukcję komory procesowej, co w połączeniu z zastosowanym systemem sterowania wsadowego pozwala na uzyskiwanie dużej wydajności produkcji nanoproszków. Opisano konstrukcję reaktora z uwzględnieniem nowej zasady działania, materiałów konstrukcyjnych, rozkładu pola elektromagnetycznego. Przedstawiono system sterowania urządzeniem, który zapewnia automatyczną realizacje procesów w trybie stop-flow, regulacje ciśnienia procesu, ciągłe monitorowanie parametrów procesów oraz zachowanie bezpieczeństwa obsługi urządzenia.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku nanoproszków srebra do bezołowiowej pasty lutowniczej typu SAC na termiczne i mechaniczne własności zmęczeniowe połączeń lutowanych. W badaniach wykorzystano cztery pasty lutownicze różniące się wielkością ziaren nanoproszku srebra oraz procentową zawartością w paście. Własności zmęczeniowe wytworzonych połączeń lutowanych były badane za pomocą dwóch metod starzeniowych: termicznej, w komorze do szoków termicznych oraz cyklicznych naprężeń zginających płytkę z podzespołami.
EN
The work contains the results of investigations of silver nanopowders addition to the SAC solder paste on thermal and mechanical fatigue properties of solder joints. The four solder pastes were used in investigations. They had different sizes of silver nanopowders grains and different proportional content of nanopowder in pastes. The fatigue properties of solder joints were investigated using two methods: thermal shock cycles as well as the method of mechanical cycles on a special mechanical fatigue test stand.
13
Content available remote Separation of inorganic nanopowders using the concentration gradient method
EN
In the present paper a modified method to separate inorganic nanopowders using the concentration gradient method has been presented. Extraction of individual fractions as a non-destructive method has been discussed. The technique in question allows obtaining a grain size that varies from several micrometers down to several nanometers using simple devices and within a short time.
PL
Artykuł przedstawia technikę rozdzielania nanoproszków nieorganicznych za pomocą zmodyfikowanej metody gradientu stężeń na przykładzie boranu glinowo-itrowego. Opisana metoda separacji jest metodą nieniszczącą. Pozwala w krótkim czasie oraz za pomocą prostych urządzeń laboratoryjnych uzyskać frakcje nanocząstek o rozmiarach od kilkunastu mikrometrów do kilku nanometrów.
PL
W pracy badano korelację pomiędzy strukturą i składem chemicznym a odpowiedzią sensorów na bazie nanokompozytów SnO₂/TiO₂. Materiały o różnym stosunku molowym uzyskano poprzez mechaniczne mieszanie komercyjnie dostępnych nanoproszków. Charakterystyki sensorowe dla H₂ mierzono w zakresie temperatur 200...400°C i koncentracji 50...3000 ppm, a dla NH₃ w temperaturze 500°C w zakresie koncentracji 500...4500 ppm. Najwyższe odpowiedzi uzyskano dla nanokompozytów o zawartości 50% molowych TiO₂.
EN
Correlation between structure, chemical composition and sensor response is studied. Nanocomposites of SnO₂/TiO₂ with different molar contents have been obtained by mechanical mixing of commercial nanopowders. Sensors characteristics have been recorded over temperature and gas concentration ranges of 200...400°C and 50...3000 ppm, respectively, for H₂ while detection of NH₃ has been carried out at 400°C and 500°C from 500 ppm to 4500 ppm. The highest sensor response to both hydrogen and ammonia occurs at 50 mol% TiO₂/50 mol% SnO₂.
EN
The silver nanopowder pastes are relatively new kind of nanomaterials that exhibit interesting and useable properties. Research in field of preparing contacts for silicon solar cells with silver nanopowder will be continued to obtain rational results which enable to evaluate the new kind of contacts with respect to possible application in larger scale.
EN
Consolidation of commercially available titanium nitride nanostructured powder as well as nanocomposite powders in the Si3N4-TiN and TiN-TiB2 systems have been performed by Spark Plasma Sintering (SPS) in the temperature range from 1200 degree Celsjus to 1550 degree Celsjus. The effect of non-linear heating and loading regimes on high melting point nanocomposites consolidation has been investigated.
PL
Spiekanie komercyjnego nanoproszku TiN jak i nanokompozytowych proszków Si3N4-TiN i TiN-TiB2 zostało przeprowadzone metodą spiekania iskrowo plazmowego (SPS) w zakresie temperatur od 1200 stopni Celsjusza to 1550 stopni Celsjusza. Badano wpływ nieliniowego ogrzewania i warunków obciążenia na spiekanie wysokotopliwych nanokompozytów.
EN
The subject of the study were microstructure and mechanical properties of two commercial 5xxx aluminium alloys obtained by Plastic Consolidation (PC) of nanopowders and Hydrostatic extrusion (HE). It has been observed that HE samples exhibit a higher strength whereas PC samples higher ductility. The two types of samples also differ in the type and intensity of serrations on stress-strain curves. The microstructures of samples processed were found to differ significantly in terms of size and shape of grains, grain boundary characteristics, second phase particles content and density of dislocations. The results are discussed in terms of the influence of microstructure on mechanical behaviour of 5xxx aluminium alloys processed by severe plastic deformation.
PL
W poniższej pracy badano właściwości mechaniczne dwóch komercyjnych ultra drobnoziarnistych stopów aluminium serii 5xxx otrzymanych przez Konsolidację Plastyczną (PC) nanoproszków oraz przez Wyciskanie Hydrostatyczne (HE). Mikrostruktury badanych próbek znacząco sie różniły, w szczególności pod względem wielkości ziarna i charakteru granic ziaren. Badania właściwości mechanicznych pokazały, że obie próbki wykazują znakomite właściwości wytrzymałościowe (w obu próbkach granica plastyczności przekracza 450 MPa), jednakże próbki HE wykazują wyższa wytrzymałość, podczas gdy próbki PC większą plastyczność. Wyniki przedstawiono w formie analizy wpływu mikrostruktury na właściwości mechaniczne stopów aluminium serii 5xxx otrzymanych technikami dużego odkształcenia plastycznego. Wysokie właściwości mechaniczne przypisano różnorodnym mechanizmom umacniającym i funkcjonującym w tych próbkach, włączając w to: umocnienie roztworowe, umocnienie wydzieleniowe oraz umocnienie granicami ziaren i dyslokacyjne. Uzyskane wyniki wskazują na to, ze mikrostruktura ma znaczący wpływ nie tylko na właściwości mechaniczne, ale również na typ ząbkowania na krzywych rozciągania.
18
Content available remote Diamond composites with nanoceramic boride bonding phases
EN
Purpose: Basic mechanical properties of the studied tool composites and microstructure of diamond- titanium diboride composite, and diamond-titanium diboride-titanium nitride composite with participation of nanopowders have been presented. Design/methodology/approach: Composites were prepared on the basis diamond powders of 3-6 Μ (MDA36, Element Six) and the TiB2/TiN nanopowders of below 45 nm (Neomat Co. Lithuania firm) and nanopowder of TiB2 with size of crystallite below of 100 nm (American Elements firm). Different amount of a bonding phase changing in range from 10 to 30 wt% was used. Compacts in the shape of disc with dimension ∅15x5 mm were sintered at pressure 8.0�}0.2 GPa and temperature of 2235 K using the Bridgman type apparatus. Microstructure studies using scanning microscope, X-ray and electron diffraction phase analysis were used. Findings: The influence of the bonding phase amount on the tested properties was observed. Vicker�fs hardness HV1 was changed in the range from 20.0 to 50.0 GPa, Young�fs modulus (E) from 360 to 600 GPa and density (�Ď) from 3.30 to 3.63 g/cm3. The highest values of Vickers hardness and Young�fs modulus were obtained for diamond composites sintered with 10 wt% TiB2 of bonding phase. Practical implications: In this work the effect of reduction powder size from submicron scale to nano scale of two ceramic bonding phases: titanium diboride and titanium diboride-nitride in diamond composites on selected mechanical properties has been reported. The results show that using of the TiB2 powders in nano scale size increase the Vicker�fs hardness about 30 wt% in comparison to using of the TiB2/TiN phase. Originality/value: These investigations allow enhance possibility of using this materials as burnishing tools and rational use of existing ceramic tools.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących otrzymywania i badania właściwości reologicznych kompozytowych ceramicznych mas lejnych ZrO2-Al2O3-SiO2. Głównym składnikiem był proszek tlenku cyrkonu o oznaczeniu 325 Mesh i średniej wielkości cząstek 15 žm. Tlenki glinu i krzemu pełniły rolę nano-wypełniaczy, które wprowadzono do mas lejnych odpowiednio w postaci proszku (tlenek glinu) oraz w dyspersji polimerowej (tlenek krzemu). Masy lejne mieszano w mieszadle mechanicznym przez 24 h, a następnie mierzono ich lepkość w wiskozymetrze rotacyjnym. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że najkorzystniejszymi właściwościami reologicznymi charakteryzują się masy o stężeniu 82% wag. fazy stałej zawierające 1-5% wag. nano Al2O3. Otrzymane masy lejne będą mogły znaleźć potencjalne zastosowanie w procesach odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych.
EN
The paper presents rheological properties of ZrO2-Al2O3-SiO2 ceramic suspensions developed for applications in foundry. The main components of the suspensions were zirconia powders with an average particle size about 15 žm (325 MESH). Alumina and silica nanoparticles were added to the suspensions powders polymeric dispersions respectively. The suspensions were mixed with a mechanical stirrer for 24 h and their rheological properties were tested in rotary viscosimeter. The most advantageous properties were measured for the suspensions with 82 wt.% of the filler and 1-5 wt.% nano Al2O3. These suspensions have potential for applications in the precision casting process of airplane turbines.
20
Content available remote Sintering of TiB2-TiN nano- and micropowders
EN
The TiN-TiB2 ceramic composite (CC) could be attractive for applications in jet engine parts, armour plates, cutting tools and dies as well as high performance electrical systems. Because of the high melting points of TiB2-TiN, consolidation of these powders requires extremely high temperatures and long duration of the sintering process for conventional sintering methods.The main causes of this problem are strong covalent bonding, a low self-diffusion coefficient and the existence of an oxygen rich surface layer on the particle surface. The compaction and sintering of nanocrystalline powders are accompanied by intensive growth of particles. The Spark Plasma Sintering (SPS) process and High Pressure-High Temperature (HP-HT) method of sintering have been applied to the formation of composites consisting of TiB2 and TiN nano- and micropowders. Commercial TiB2-TiN nanopowders, obtained using Self Propagation High Temperature Synthesis (SHS) were used for the studies. The influence of the method of sintering on the densification, grain growth, microstructure, some physical and mechanical properties of TiN-TiB2 ceramic composites were investigated. Microstructural observations revealed that both TiN and TiB2 crystal grains had micrometer sizes in the composites obtained from nanopowders for both SPS and HP-HT methods of sintering. In the materials obtained using the HP-HT method od sintering, there are numerous cracks in the compact and stresses build up during the high pressure sintering process. The TiB2-TiN material obtained utilizing the HP-HT method from nanopowders is characterized by lower porosity. In XRD experiments, TiB2, TiN and hBN phases were detected. TiB-TiN commercial SHS nanopowders are more reactive than the mixture of TiB2, and TiN micropowders. For the composites prepared from nanopowders there is about 14% of hBN content. The amount of hBN in the composites for micropowder sintering using the SPS method is about 1.3%.
PL
Kompozyty ceramiczne TiN-TiB2 mogą znaleźć powszechne zastosowanie w przemyśle jako części do silników odrzutowych, płyty pancerne, narzędzia skrawające, matryce, a także w wysokiej klasy systemach elektronicznych. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia składników kompozytów TiB2-TiN tradycyjne spiekanie tych proszków wymaga zastosowania bardzo wysokiej temperatury i długiego czasu spiekania. Przyczynami tego są silne wiązania kowalencyjne występujące w przedstawianym kompozycie, niski współczynnik samodyfuzji oraz obecność bogatej w tlen warstwy na powierzchni cząstek. Zagęszczaniu i spiekaniu nanokrystalicznych proszków towarzyszył intensywny rozrost ziaren. Do wytworzenia spieków kompozytowych TiB2-TiN z wykorzystaniem nano- oraz mikrometrycznych proszków zastosowano metodę Spark Plasma Sintering (plazmowe spiekanie iskrą elektryczną- SPS) oraz spiekanie wysokociśnieniowe HP-HT. Do badań zastosowano komercyjny nanoproszek TiB2-TiN, otrzymany metodą samorozwijającej się wysokotemperaturowej syntezy (SHS). W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ zastosowanych metod spiekania na zagęszczenie, rozrost ziaren, mikrostrukturę oraz wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne spieków TiB2-TiN. Badania mikrostruktury materiałów kompozytowych otrzymanych z proszków nanometrycznych metodą HP-HT i SPS wykazały mikrometryczną wielkość kryształów ziaren zarówno TiN, jaki i TiB2. W spiekach otrzymanych metodą HP-HT widoczne są liczne pęknięcia. Wynikają one z naprężeń towarzyszących procesowi spiekania wysokociśnieniowego. Kompozyty TiB2-TiN uzyskane metodą HP-HT charakteryzują się mniejszą porowatością w porównaniu do spiekanych metodą SPS. Badania XRD wykazały w otrzymanych materiałach udział takich faz, jak TiB2, TiN i hBN. Okazało się również, że komercyjny nanoproszek TiB2-TiN otrzymany metodą SHS charakteryzował się większą reaktywnością niż mieszanka mikrometrycznych proszków TiB2 oraz TiN. W kompozytach wykonanych z nanoproszków udział hBN wyniósł około 14%, natomiast w przypadku materiałów z mikroproszków, spiekanych metodą SPS, wynosi on około 1,3%.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.