Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ tlenków itru i glinu jako dodatków do spiekania na ablację laserową azotku krzemu

Cieśla Natalia, Rutkowski Paweł, Kata Dariusz, Zientara Dariusz, Ziąbka Magdalena

Materiały Ceramiczne

|

2021

|

T. 73, nr 2

71--81

PL

Praca dotyczy badań nad laserową obróbką ubytkową w trybie pracy ciągłej materiału polikrystalicznego z azotku krzemu z dodatkiem 5% i 10% wagowych tlenków itru i tlenku. Materiały otrzymano metodą prasowania na gorąco w 1750 °C. Scharakteryzowano je pod kątem zagęszczenia, składu fazowego, mikrostruktury oraz właściwości cieplnych. Spieki wykazywały różny skład, stopień zagęszczenia, a co za tym idzie różną dyfuzyjność cieplną i przewodność. Polikryształy poddano obróbce laserowej przy użyciu lasera światłowodowego domieszkowanego iterbem o długości 1064 nm. Do obróbki wykorzystano 40-mikronową plankę wiązki, prędkość procesu 1 mm/s i moc 40 W. Badano szerokość i głębokość cięcia laserowego oraz strefę wpływu ciepła. Na podstawie charakterystyki materiału przeanalizowano wpływ dodatków tlenkowych poprawiających spiekanie na obróbkę laserową azotku krzemu.

EN

The work concerns research on continuous work laser subtractive processing of silicon nitride polycrystalline material with 5% and 10% by weight of yttria and alumina additions. The materials were obtained by hot-pressing method at 1750 °C. They were characterized in terms of densification, phase composition, microstructure, and thermal properties. The sinters showed various composition, degree of densification and resulting it different thermal diffusivity and conductivity. The polycrystals were laser treated using a 1064 nm ytterbium doped fibre laser. The 40 microns beam spot, 1 mm/s process speed and a power of 40 W were used for processing purposes. The width and depth of the laser cutting as well as heat influenced zone were investigated. The influence of oxides sintering additives on the laser processing of silicon nitride was analysed basing on the material characterization.

2

Effectiveness of the low-level MgO addition in the two-stage sintering of ultrafine alumina

Moskała Norbert, Pyda Waldemar

Materiały Ceramiczne

|

2020

|

T. 72, nr 3

171--180

EN

Submictrometric (~0.1 µm) alumina powders, pure and doped with 0.05% or 0.5% by weight of magnesia, were cold isostatically pressed and two-stage sintered. The preliminary experiment involved selecting the T1 temperature of the two-stage sintering (TSS). This was done by analysing the grain size as a function of relative density during sintering at a constant heating rate. Thereafter, the lower TSS temperature (T2) was set to 25-50 °C below T1, and the dwell time at T2 was assumed to be in the range of 3-12 hours. A final comparison of the density and grain size between the doped and undoped two-stage sintered samples proved that the sintering effect is better for the magnesium oxide doped materials, but also showed that the effect is non-linear, and less magnesia is more beneficial. Finally, an almost fully densified MgO-doped alumina ceramics with an average grain size close to 0.5 microns was obtained. The reference, conventional sintering process (T1/3 h) also resulted in very well densified materials, but with a coarser microstructure.

PL

Submiktrometryczne (~0,1 µm) proszki tlenku glinu, czysty i domieszkowane 0,05% lub 0,5% mas. tlenku magnezu, prasowano izostatycznie na zimno i spiekano dwuetapowo. Eksperyment wstępny obejmował dobór temperatury T1 dwuetapowego spiekania (TSS). Dokonano tego przez analizę wielkości ziarna w funkcji gęstości względnej podczas spiekania ze stałą szybkością ogrzewania. Następnie ustawiono niższą temperaturę TSS (T2) na 25-50° C poniżej T1, a czas przetrzymania w T2 przyjęto w zakresie 3-12 godzin. Końcowe porównanie gęstości i wielkości ziarna pomiędzy domieszkowanymi i niedomieszkowanymi dwuetapowymi próbkami spiekanymi dwuetapowo wykazało, że efekt spiekania jest lepszy dla materiałów domieszkowanych tlenkiem magnezu, ale także pokazało, że efekt jest nieliniowy, a mniejsza ilość tlenku magnezu jest korzystniejsza. Ostatecznie otrzymano prawie całkowicie zagęszczoną ceramikę z tlenku glinu domieszkowanego MgO o średnim uziarnieniu bliskim 0,5 mikrona. Referencyjny, klasyczny proces spiekania (T1/3 godz.) również skutkował bardzo dobrze zagęszczonymi materiałami, ale o bardziej gruboziarnistej mikrostrukturze.

3

Wytwarzanie przezroczystej ceramiki Y2O3 metodą spiekania pod ciśnieniem

Wajler A., Węglarz H., Tomaszewski H., Możdżonek M., Sidorowicz A., Librant Z.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

108-114

PL

Celem pracy było wytworzenie polikrystalicznych tworzyw z tlenku itru o możliwie wysokiej przezroczystości w zakresie podczerwieni, przy wykorzystaniu handlowo dostępnych mikroproszków Y2O3 oraz metody prasowania na gorąco. W pracy zbadano wpływ rodzaju i ilości dodatków ułatwiających spiekanie (Eu2O3, La2O3) na transmisję i mikrostrukturę uzyskanych tworzyw. Wykazano, że dodatek 1% wag. wymienionych tlenków przyczynia się już do ich przeświecalności. Transmisja ceramiki Eu:Y2O3 w zakresie długości fali 2-6 µm wynosi 2%-60%, zaś 50%-70% w przypadku ceramiki La:Y2O3. Korzystniejsze właściwości spieków Eu:Y2O3 oraz La:Y2O3 uzyskuje się po wprowadzeniu 1% wag. dodatku LiF.

EN

The aim of the work was to fabricate yttria ceramics, which is transparent in the range of infrared light, by using commercially available micropowders. Influence of sintering aids (Eu2O3, La2O3) on optical transmission and the microstructure of the obtained ceramics was examined. It was found that the addition of 1 wt.% Eu2O3 or 1 wt.% La2O3 leads to obtain translucent materials. Transmission values of Eu:Y2O3 and La:Y2O3 ceramics, in the 2-6 µm wavelength range, vary from 2% to 60% and from 50% to 70%, respectively. Further improvement of optical properties of both ceramics was observed after the incorporation of the addition of 1 wt.% LiF.

4

High temperature mechanical spectroscopy of α-SiAlON ceramics with different N/O ratios

Mazaheri M., Mari D., Schaller R., Yanbing C., Shen Z.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

280-282

EN

High temperature mechanical properties of the silicon nitride based ceramics (such as SiAlON) depend highly on the formation of the grain boundary glassy phase obtained from sintering. In the present study, in order to investigate the effect of grain boundary chemistry and the N/O ratio on the chemical composition of α-SiAlON, the raw powders were hot-pressed for 4h at 2073 K under a pressure of 35 MPa, using two different sintering aids (Y3+ and Yb3+), both with the oxygen rich (Y2O3 and Yb2O3) and the nitrogen rich (YN and YbN) compounds. The mechanical spectroscopy investigations of Y-SiAlON show a relaxation peak related to the glassy phase located on the triple-point junctions at around 1250 K. In the case of Yb-SiAlON, on the contrary, the absence of relaxation peaks stems from the very low content of glassy phase, together with the presence of elongated grains. In addition, the lower height of mechanical loss peaks in nitrogen rich Y-SiAlON samples versus oxygen rich ones is related to the substitution of oxygen by nitrogen in the [SiO4] tetrahedral network that leads to a higher bond density in the glassy phase and high viscosity of the glassy phase at high temperatures.

PL

Wysokotemperaturowe właściwości mechaniczne ceramiki bazującej na azotku krzemu (takiej jak SiAlON) bardzo zależą od właściwości fazy szklistej powstającej w granicach międzyziarnowych podczas spiekania. W prezentowanej pracy, aby zbadać wpływ chemii granicy międzyziarnowej i stosunku N/O na skład chemiczny α-SiAlON’u, surowe proszki prasowano na gorąco w temperaturze 2073 K przez 4 h pod ciśnieniem 35 MPa, wykorzystując dwa różne dodatki ułatwiające spiekanie: Y(3+) i Yb(3+), obydwa w postaci związków albo bogatych w tlen (Y2O3 i Yb2O3), albo bogatych w azot (YN i YbN). Badania Y-SiAlON, wykonane z pomocą spektroskopii mechanicznej, pokazują pik relaksacyjny związany z fazą szklistą umiejscowioną w punktach potrójnych połączenia ziaren w temperaturze około 1250 K. W przypadku Yb-SiAlON’u absencja pików relaksacyjnych wynika z bardzo małej zawartości fazy szklistej razem z obecnością wydłużonych ziaren. Dodatkowo, mniejsza wysokość pików strat mechanicznych w próbkach Y-SiAlON bogatych w azot, w przeciwieństwie do próbek bogatych w tlen, związana jest z podstawieniem tlenu przez azot w sieci tetraedrów [SiO4], co prowadzi do większej gęstości wiązań w fazie szklistej i większej lepkości tej fazy w wysokich temperaturach.