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

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  geopolymers
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Synteza geopolimerów z wykorzystaniem żużla wielkopiecowego
PL
Geopolimery produkowane z żużla wielkopiecowego stanowią atrakcyjną alternatywę dla standardowych materiałów budowlanych stosowanych obecnie w przemyśle. Przedstawiono badania podstawowych właściwości żużla wielkopiecowego, zaproponowano metodę otrzymywania geopolimerów na bazie analizowanego materiału, a także poddano go badaniom wytrzymałościowym oraz określono przewodność cieplną. Zbadano, jak roztwór zasadowy (KOH lub NaOH) wpływa na parametry otrzymywanych geopolimerów w procesie syntezy. Z przeprowadzonych analiz wynika, że żużel wielkopiecowy modyfikowany KOH lub NaOH może znaleźć zastosowanie jako substrat do produkcji materiałów polimerowych. Dodanie pyłu aluminiowego do żula wielkopiecowego z KOH zwiększa wytrzymałość na ściskanie otrzymanego w ten sposób geopolimeru.
EN
Four types of blast furnace slag-based geopolymers from prodn. of crude iron and optionally modified with (i) alkalies (KOH or NaOH) or (ii) with the alkalies and Al dust were prepd. and then studied for their suitability as potential building materials. Bending and compression strength and thermal conduction coeff. were used as criteria for the suitability of geopolymers. The detd. values of the parameters were compared with the corresponding values in the stds. Geopolymer obtained by (ii) method was recommended as a housing material for floor heating of rooms.
PL
Artykuł poświęcono zagadnieniu wzmocnienia podłoża gruntowego oraz podbudów nawierzchni drogowych przy pomocy iniekcji geopolimerowych. Omówiono charakterystykę technologii, jak również podstawowe parametry materiałów geopolimerowych. Zwrócono uwagę na mocne strony rozwiązania takie jak: mała uciążliwość robót, ich skuteczność oraz wysoka efektywność ekonomiczna.
EN
The article is devoted to the issue of reinforcement of soil and road pavements using geopolymer injections. The technology characteristics as well as the basic parameters of geopolymer materials are discussed. Attention is paid to the pros of solutions such as: low workload, effectiveness and high economic efficiency.
EN
Due to the specific physical, chemical and mechanical properties, the worldwide production of geopolymers is increasing systematically. The high mechanical resistance and the low sensitivity to the high temperature result in the application of geopolymers in many sectors of economy, especially in civil engineering. Additionally, the low emission of carbon dioxide caused that geopolymers are often called „green” material. The wide range of the application of geopolymers requires new substances which could be used in their production. From environmental point of view, the use of waste products in the production of geopolymers is the best solution. Due to the content of silica and aluminum, asbestos dust might be successfully used in the synthesis of geopolymers. This article presents the possibility of recycling of asbestos waste and coal fly ashes in the production of geopolymer concrete. The final product of this method might be used in the construction industry without the risk for the environment. The proposed solution enables to utilize the harmful material, i.e. asbestos dust in accordance with the waste hierarchy and sustainable development.
PL
Specyficzne właściwości fizykochemiczne oraz mechaniczne skutkują systematycznym wzrostem światowej produkcji geopolimerów. Wytrzymałość mechaniczna oraz niska podatność na działanie wysokiej temperatury determinują możliwość zastosowania geopolimerów w wielu dziedzinach gospodarki, w szczególności w sektorze budowalnym. Dodatkowo, niska emisja dwutlenku węgla na etapie produkcji powoduje, że geopolimery sątraktowane jako materiał ekologiczny. Szerokie spektrum zastosowania geopolimerów wymaga poszukiwania nowych materiałów przydatnych do ich produkcji. Z ekologicznego punktu widzenia najkorzystniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie w procesie syntezy geopolimerów produktów odpadowych. Ze względu na obecność w swoim składzie krzemu i glinu, pył azebestowy może wykazywać przydatność do wytwarzania geopolimerów. Artykuł przedstawia propozycję recyklingu odpadów azbestowych i popiołu lotnego ze spalania węgla w produkcji betonu geopolimerowego. Końcowy produkt zaproponowanej metody może być zastosowany w budownictwie, bez negatywnego wpływu na środowisko. Przedstawiona propozycja umożliwia utylizację szkodliwego materiału, jakim jest pył azbestowy, zgodnie z hierarchią postępowania z odpadami oraz zasadą zrównoważonego rozwoju.
PL
Przeanalizowano parametry syntezy, a także określono wpływ modyfikacji popiołów lotnych na właściwości otrzymanych geopolimerów. Badania wykonano dla popiołu lotnego wapiennego uzyskanego ze spalania węgla brunatnego. W celu modyfikacji popiołu poddano go odmagnesowaniu i dopaleniu. Wytypowane w ten sposób popioły poddano aktywacji roztworem alkalicznym składającym się z mieszaniny szkła wodnego sodowego oraz stężonego roztworu NaOH. Uzyskane produkty poddano badaniom wytrzymałości na ściskanie. Stwierdzono, że proces usunięcia elementów ferromagnetycznych istotnie poprawia parametry wytrzymałościowe. Stwierdzono również, że wyższą wytrzymałością cechuje się próbka, do syntezy której użyto większą ilość NaOH.
EN
Raw ash derived from the burning of lignite optionally modified by (i) removal of Fe compds. in the ferromagnetic separator, (ii) burning of coal in oven (800°C, 6 h) was used to obtain geopolymers. Mixts. of aq. Na glass and NaOH were used in different proportion as activators. Modification (i) and use of an activator with dominant NaOH content significantly improved the compressive strength parameters of geopolymers.
EN
This study presents the synthesis of geopolymer materials designed for application as self-supporting zeolite membranes. For this purpose, batches of metakaolin activated with sodium silicate and sodium hydroxide were used. During synthesis, it was assumed that low temperatures are sufficient to receive the membranes. The composition of raw materials and temperature of activation were selected in such a way so as to correspond to the basic chemical compositions and synthesis conditions of sodalite as well as zeolites A and X. Additionally, the structural and textural properties of geopolymers were determined. The results show that it is possible to obtain composite zeolite structures in an amorphous matrix. A number of synthesized materials were used in the sorption of selected heavy metal cations (Ni2+ , Zn2+ , Pb2+  and Cd2+ ). It was concluded that the investigated geopolymerization process may be applied to obtain a material with potential use as a heavy metal sorbent.
PL
W pracy zaprezentowano współczesne metody zagospodarowania, zestalania i immobilizacji popiołów i żużli ze spalarni odpadów. Przedstawiono innowacyjne technologie rozwiązujące problem tego rodzaju materiałów. Skupiono się na najbardziej obiecujących technologiach zestalania między innymi na procesach geopolimeryzacji. Przedstawiono przykładowe wyniki badań zestalonych popiołów i żużli w matrycach geopolimerowych. Przeprowadzone badania wykazały, że wymywalność metali ciężkich z matryc geopolimerowych zawierających popioły ze spalania odpadów komunalnych kwalifikuje je do składowania na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne. Badania te wykazały praktycznie 100% skuteczność immobilizacji takich pierwiastków jak bar (Ba), kadm (Cd), cynk (Zn), rtęć (Hg), nikiel (Ni), ołów (Pb). W przypadku chromu III (Cr+3) stwierdzono 97% poziom skuteczności immobilizacji. W celu unieruchomienia chromu VI (Cr+6) wprowadzano dodatki związków siarki. Badania potwierdziły niską skuteczność immobilizacji arsenu (As), selenu (Se) i molibdenu (Mo)
EN
The paper presents modern management methods, solidification and immobilization of ash and slag from waste incineration plants. The innovative technologies for solving this kind of problem were described. Results focused on the most promising technologies of solidification, among others geopolymerization processes. The paper presents examples of the results of solidified ash and slag in the geopolymer matrix. The studies showed that the leachable of heavy metals from the geopolymer matrix containing ashes from the incineration of municipal waste qualifies them for storage in landfills for non-hazardous and inert. Moreover, these studies demonstrated practically 100% effectiveness for immobilization of the elements: bar (Ba), cadmium (Cd), zinc (Zn), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb). In the case of chromium III (Cr+3) 97% level of effectiveness of the immobilization was achieved. In order to immobilize chromium VI (Cr+6) introduced additions of sulfur compounds. The study confirmed the low efficiency of the immobilization of: arsenic (As), selenium (Se) and molybdenum (Mo).
EN
Stabilization/solidification (S/S) method is a potential solution for immobilization of heavy metals containing waste. Immobilization of heavy metals from spent grit, waste material from the shipbuilding and ship repair industry, into the fly ash based geopolymers using the S/S method was evaluated. Addition of spent grit in the quantity of 10% of total solid content of geopolymer mixture decreased the compressive strength of fly ash based geopolymers but did not affect the change of geopolymer strength in function of synthesis parameters. TCLP and EN 12457-2 leaching test were used for the evaluation of chemical stability of contaminated geopolymers with respect to the leaching of heavy metals. The both, TCLP and EN 12457 leachates fulfill the maximum acceptable limits for landfill disposal with respect to the heavy metals concentration. The highest concentration of Zn is observed in a both, TCLP and EN 12457 leachates due to the synthesis parameters.
8
Content available Geopolymers in construction
EN
Within the framework of quests of supplementary and „healthier” binders to the production of concrete followed the development of geopolymers in construction. However the practical application of these materials is still very limited. The production of each ton of cement introduces one ton of CO2 into the atmosphere. According to various estimations, the synthesis of geopolymers absorbs 2-3 times less energy than the Portland cement and causes a generation of 4-8 times less of CO2 a very high fire resistance and also a high resistance to UV radiation.
PL
W ramach poszukiwania zastępczych i „zdrowszych” spoiw do produkcji betonu nastąpił rozwój geopolimerów w budownictwie. Jednakże praktyczne zastosowanie tych materiałów jest jeszcze nadal bardzo ograniczone. Produkcja każdej tony cementu wprowadza do atmosfery tonę CO2. Według różnych szacunków, synteza geopolimerów pochłania 2-3 razy mniej energii, niż cementu portlandzkiego oraz powoduje wydzielenie 4-8 razy mniejszej ilości CO2. Do tego betony geopolimerowe posiadają wysoką wytrzymałość na ściskanie, bardzo mały skurcz i małe pełzanie oraz dają wysoką odporność na korozję kwasową i siarczanową. Betony te są także odporne na korozję węglanową i posiadają bardzo wysoką odporność ogniową, a także wysoką odporność na promieniowanie UV.
EN
The development of techniques and technologies thanks to which parameters of the ground medium can be modified makes specialists look for new recipes of geopolymers – binders for the reinforcing and sealing of unstable and permeable grounds. The sealing slurries are expected to meet a number of strict requirements, therefore it is important to find new admixtures and additives which could modify the fresh and hardened slurry. Special attention has been recently paid to the fluid ash – a by-product of the combustion of hard coals. However, the use of this additive is associated with the application of appropriate superplastifier. Laboratory analyses of rheological parameters of fresh sealing slurries and the ways of improving their liquidity by a properly selected third-generation superplastifier are presented in the paper. The slurries were based on Portland cement CEM I, milled granulated large-furnace slag and fly ash from fluidized-bed combustion of hard coal.
PL
Rozwój technik i technologii modyfikacji parametrów ośrodka gruntowego wymusza ciągłe poszukiwanie nowych receptur geopolimerów używanych jako spoiwa do wzmacniania i uszczelniania gruntów niestabilnych i przepuszczalnych. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom spełnienia przez zaczyn uszczelniający szereg rygorystycznych wymagań należy poszukiwać nowych domieszek i dodatków modyfikujących jego parametry w stanie świeżym i stwardniałym. Szczególne znaczenie w ostatnich czasach nabiera wzbogacenie receptur o dodatek popiołów fluidalnych ze spalania węgli kamiennych. Aplikacja tego dodatku wymaga jednak uplastycznienia zaczynu uszczelniającego właściwym superplastyfikatorem. W artykule przedstawiono badania laboratoryjne parametrów reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających, w aspekcie poprawy ich płynności przez doświadczalne dobranie superplastyfikatora trzeciej generacji. Zaczyny sporządzono w oparciu o cement portlandzki CEM I, mielony granulowany żużel wielkopiecowy oraz popiół lotny z fluidalnego spalania węgla kamiennego.
EN
The harmfulness assessment of moulding sands with a geopolymer binder and a new hardener, in an aspect of the emission of substances from the BTEX group, was performed. Within the expedience project the new series of hardeners for the inorganic GEOPOL binder was developed. Before the introduction of the new system of moulding sands it was necessary to estimate their influence on the environment. To this aim the gasses emission from moulding sands subjected to the influence of liquid cast iron was tested with regard to the content of the gases from the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes). For the comparison the analogous investigations of the up to now applied moulding sands with the geopolymer binder, were performed. It was found that both systems of moulding sands binding emit similar amounts of gases, as well as similar amounts of substances from the BTEX group. Moulding sands with the GEOPOL binder are much more environmentally friendly than moulding sands with organic binders. The content of the BTEX group substances in gases emitted from moulding sands with the GEOPOL binder was approximately 10-times lower than in case of the moulding sands with organic binders.
PL
W ramach projektu celowego opracowano nową serię utwardzaczy dla spoiwa nieorganicznego Geopol. Przed wprowadzeniem nowego systemu mas formierskich konieczne było określenie ich wpływu na środowisko. W tym celu przeprowadzono badania emisji gazów z mas poddanych oddziaływaniu ciekłego żeliwa pod kątem zawartości w tych gazach związków z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen i ksyleny). Dla porównania przeprowadzono analogiczne badania dotychczas stosowanego systemu wiązania masy ze spoiwem geopolimerowym. Stwierdzono, ze obydwa systemy wiązania mas formierskich emitują zbliżone ilości gazów, jak również związków z grupy BTEX. W porównaniu do mas ze spoiwami organicznymi można uznać, że masy ze spoiwem GEOPOL są wysoce przyjazne dla środowiska. Zawartość związków z grupy BTEX w gazach emitowanych z mas ze spoiwem GEOPOL była około 10-krotnie mniejsza niż w przypadku mas ze spoiwami organicznymi.
11
EN
The benefits of producing functionally graded geopolymer in terms of their modified stress intensity factor and fracture toughness are discussed in the present paper. Pre-notched functionally graded geopolymer beams were fabricated by two different fly ash-based geopolymer mixtures. The load was applied parallel to the functionally graded region; two different structures were evaluated by changing the position of the notch. The obtained results indicated that the crack nucleation and growth depend on the interaction between stress intensity factor and fracture toughness. According to the notch position, a crack experience upward or downward variations of properties. When the crack is located in the mixture with the lowest toughness, the variation of properties is called upward and vice versa. A crack facing an upward fracture toughness region is arrested, when the applied stress is equal to the weakest strength of the constituent materials. On the other hand, the fracture toughness of a crack facing a downward fracture toughness gradient is more than that facing an upward one, without any subsequent arresting. It was shown that the position of the notch, and experiencing of downward or upward gradient in mechanical properties mainly determine the final flexural strength of the specimens.
12
Content available remote Właściwości fibrogeopolimerów
PL
W artykule omówiono rozwój i możliwości stosowania geopolimerów w budownictwie. Przedstawiono stan badań nad spoiwami geopolimerowymi oraz właściwości i proces otrzymywania fibrogeopolimerów. Zaprezentowano wyniki badań odporności kompozytów fibrogeopolimerowych na działanie różnych związków chemicznych i wysokiej temperatury oraz podano prognozy dotyczące dalszego rozwoju tych materiałów.
EN
The article discusses the development and the possibilities of using geopolymers in construction. Research on geopolymer binders and their properties as well as the process of production of fibre-geopolymers were presented. Results of tests for resistance of fibre-geopolymer to various chemical substances and high temperatures were presented and prognoses concerning the future development of these materials were put forward.
13
Content available remote Geopolimery w budownictwie
PL
W artykule omówiono historię zastosowania geopolimerów oraz możliwości ich wykorzystania w budownictwie. Przedstawiono najczęstsze sposoby pozyskiwania spoiwa geocementowego oraz porównano skład i właściwości betonu geocementowego ze składem i właściwościami klasycznego betonu. Zasygnalizowano problemy utrudniające rozwój tej technologii, a także jej perspektywy w innych gałęziach przemysłu.
EN
The article describes the history of the use of geopolymers and the possibilities of their application in construction. It presents the most frequent ways of obtaining geocement binder and also provides a comparison of the composition and properties of geocement concrete with the composition and properties of traditional concrete. The article also indicates problems that hinder the development of this technology, as well as the prospects for its application in other industries.
14
Content available remote Properties of geopolymer binder obtained from fly ash
EN
Coal ashes from Kraków-Łęg Power Station were utilized during research. The purpose of this work was to obtain geopolymer as a result of polymerization reaction between aluminium silicates and potassium or sodium hydroxides. The following process parameters were tested: hardening conditions, influence of hydroxide concentration, and final product washability. X-ray diffraction analysis proved geopolymer formation, and further tests were performed, including mechanical resistance analysis as well as washability tests for heavy metals. Research results confirmed that the obtained geopolymer possesses resistance characteristics comparable to those of gypsum-anhydrite binders and can be used for building materials production.
PL
Popioły lotne użyte do badań pochodziły z Elektrociepłowni "Łęg" w Krakowie. Celem artykułu było otrzymanie geopolimeru - spoiwa tworzącego się w wyniku polimeryzacji zachodzącej z udziałem krzemianów glinu oraz wodorotlenków potasu lub sodu. Zbadano wpływ następujących parametrów: warunki reakcji, wpływ stężenia wodorotlenku oraz wymywalność końcową produktu. Potwierdzono utworzenie polimeru metodą dyfraktometryczną. Przeprowadzono także badanie wytrzymałości mechanicznej oraz wymywalności metali ciężkich. Wyniki badań potwierdziły, że uzyskany geopolimer ma właściwości wytrzymałościowe porównywalne ze spoiwami gipsowo-anhydrytowymi i może być wykorzystany do produkcji materiałów budowlanych.
PL
Geopolimery stanowią klasę nowoczesnych nieorganicznych polimerów o bardzo interesujących właściwościach. Odporność na warunki atmosferyczne, wytrzymałość na wysoką temperaturę oraz twardość w połączeniu z niskimi kosztami wytwarzania powodują, że wzrasta znaczenie geopolimerów jako materiału konstrukcyjnego. Wykorzystanie geopolimerów jako materiału osnowy w wytwarzaniu kompozytów stwarza nowe możliwości aplikacyjne. W artykule przedstawiono wytwarzanie kompozytów nieorganicznych na bazie geopolimerów z użyciem włókien szklanych, węglowych oraz bazaltowych jako materiałów wzmacniających. Osnowa geopolimerówa otrzymana była na bazie termicznie aktywowanej krzemionki, a w procesie polikondensacji zastosowano aktywator alkaliczny. Badania SEM struktury kompozytów zawierających włókna szklane i węglowe ujawniają szereg wad w postaci mikropęknięć, porów oraz nierównomiernego rozłożenia włókien. Nie zaobserwowano trwałego związania się osnowy geopolimerowej i materiału wzmacniającego. Jednocześnie kompozyty, w których zastosowano włókna bazaltowe mają budowę zwartą, pozbawioną pęknięć. Włókna bazaltowe wytworzyły z osnową nieorganiczną silne oddziaływania, co przejawia się w strukturze kompozytu.
EN
Geopolymers constitute a class of modern inorganic polymers of very interesting properties. Their hardness as well as resistance to high temperature and atmospheric erosion, in a combination with low production costs, make them increasingly attractive construction materials. New application potential of geopolymers originates from their use as matrix in composite materials. The present work discusses a manufacture of geopolymer based inorganic composites with glass, carbon and basalt fibers used as reinforcement. The geopolymer matrix is made from thermally activated silica in an alkaline activated polycondensation reaction. SEM studies of the composite materials containing glass and carbon fibers reveal a number of flaws, mainly in a form of microfractures, pores and an inhomogeneous distribution of fiber. No permanent bonding of the matrix material with the reinforcement has been observed. At the same time, those composites which contain basalt reinforcement are characterized by a compact, free of fractures, structure. Basalt fibers appear to create strong bonding with the inorganic matrix, thus advantageously affecting the structure of the composite.
EN
The aim of this preliminary study was to investigate whether artificial aggregates produced from mining wastes geopolymeric binder would be suitable to be used as alternative materials for wastewater treatment processes. Waste geopolymeric artificial aggregates (WGA) with different atomic ratios of mining waste mud/Na2SiO (4 to 5) and Na2SiO/NaOH (1.25 to 5) were produced using curing temperatures of 20°C and 130°C and its structural stability and pH variation after immersion in water was observed for 3 months. Results showed that WGA with mud/Na2SiO and Na2SiO/NaOH of 5 and 4, respectively, cured at 20°C presented good stability in water and pH decreased from 10 to 7 in 24 days. Compressive strength was determined in additional samples cured at 20°C and 80°C in dry conditions, for 13 curing ages and 15 water immersion periods (up to 14 weeks). Results of this second stage showed that increasing temperature to 80°C accelerated compressive strength gain but only during the first 3 weeks (up to 15.4MPa). After 24 h in water compressive strength decreased to half of the initial values determined in dry conditions for all samples and, therefore, the increase of temperature did not bring benefits to WGA strength in water. Regardless of curing temperature and dry curing age comprehensive strength stabilizes between 1 MPa and 2 MPa after 4 weeks of immersion in water, which are values that makes WGA suitable to be used as bed material for wastewater treatment processes.
PL
W artykule przedstawiono wyniki wstępnej analizy, której celem było zbadanie możliwości zastosowania w oczyszczaniu ścieków sztucznego kruszywa wytwarzanego w procesie geopolimeryzacji z odpadów górniczych (WGA). Badano geopolimery mułu kopalnianego z krzemianem sodu z dodatkiem wodorotlenku sodu wytwarzane w temperaturze 20°C i 130°C pod kątem zmian strukturalnych i pH po zanurzeniu w wodzie w okresie 3 miesięcy. Wyniki wykazały, że badane WGA otrzymane w temperaturze 20°C posiadają dobrą stabilność w wodzie a pH obniżyło się z 10 do 7 w czasie 24 dni.Wykonano dodatkowe badania wytrzymałości na ściskanie dla próbek geopolimerów uzyskanych w temperaturach 20°C i 80°C w suchych warunkach i po zanurzeniu w wodzie w okresie nie przekraczającym14 tygodni.Wyniki pokazały, że podniesienie temperatury procesu do 80°C powoduje wzrost wytrzymałość na ściskanie do 15.4 MPa ale tylko podczas pierwszych trzech tygodni. Po 24 godzinach od zanurzenia w wodzie wytrzymałość na ściskanie we wszystkich próbkach spadła do połowy wartości początkowej ustalonej w suchych warunkach.Wzwiązku z tym podniesienie tempetatury procesu do 80°C nie poprawiło wytrzymałości WGA w wodzie. Niezależnie od zastosowanej temperatury procesu i czsu twardnięcia wytrzymałość na ściskanie stabilizowała się w granicach od 1 do 2 MPa po 4 tygodniach zanurzenia w wodzie co sprawia, że WGA nadają się do zastosowania jako materiał złoża do procesów oczyszczania ścieków.
PL
W artykule zostały przedstawione wyniki badań wpływu koncentracji dodatku jakim jest popiół fluidalny na parametry technologiczne świeżego i stwardniałego zaczynu uszczelniającego sporządzonego na osnowie cementu portlandzko-popiołowego. Szczegółowa analiza uzyskanych wyników z badań laboratoryjnych sugeruje aplikacje tego typu zaczynów do likwidacji stref chłonnych górotworu.
EN
The results of analyses of influence of additive (fluidal ash) concentration on technological parameters of fresh and set sealing slurry based on Portland cement and ash are presented in the paper. A detailed analysis of the obtained laboratory results suggests that this type of slurry could be used for liquidating absorptive zones on the rock mass.
EN
Metal-ceramic composites are becoming widely used in electronic and power generation industries. Applications of these composites are driven by their mechanical and physical property combined with economic price. One of the key properties in this context is their capacity for heat transfer. Diamond-copper composite was chosen for calculation because of very high coefficient of thermal conductivity and small decrease of mechanical properties under high temperature. Analytical results give solution of the thermal conductivity for case with only one particle in composite. Numerical analysis was appropriate to have results for more complex cases. Three model of representative unit volume with one isotropic particle was prepared to calculate cases with standard and high density of the particles. One model with real distribution of particles, which was generated by Micrometer program was used to compare results. In this work analysis of structure and features of phases composite was considered in order to study heat transfer phenomena. Models of three phases composite matrix, filler and interface with discontinuities were analysed. Distance between particles was also considered. Additionally, influence of the increased ambient temperature on thermal conductivity was presented. Analysis of the results indicate to volume fraction of the diamond phase, volume fraction of the discontinuity in interface layer and distance between diamond particles as the most important variable for conductivity. Obtained results for high thermal conductivity composites processing could be used to determine optimal phases characteristic and distance between particles.
PL
Kompozyty metal-ceramika są coraz szerzej stosowanym materiałem w przemyśle elektronicznym i energetycznym. Ich popularność wynika z możliwości uzyskania unikatowych cech łączących właściwości mechaniczne i fizyczne przy zachowaniu akceptowalnej ceny. W pracy skupiono uwagę na właściwościach termicznych kompozytu, a szczególnie materiałów o wysokich wartościach przewodnictwa cieplnego. Do obliczeń modelowych wybrano kompozyt miedź-diament charakteryzujący się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, którego właściwości mechaniczne nie ulegają znaczącej degradacji w wysokich temperaturach. Dostępne rozwiązania analityczne pozwalają na wyznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła kompozytu dla przypadku z pojedynczą cząstką, w którym nie dochodzi do oddziaływania między cząstkami. Do wyznaczenia przewodności cieplnej w bardziej złożonych przypadkach użyteczna jest analiza numeryczna, którą posłużono się w niniejszej pracy. Zastosowano metodę elementów skończonych, wykorzystując komercyjny pakiet Ansys. Do obliczeń użyto modelu komórki elementarnej z cząstką izotropową. Zastosowano dwa modele o różnym stopniu gęstości ułożenia cząstek oraz jeden model ze strukturą wygenerowaną w programie Micrometer o parametrach struktury odpowiadającej rzeczywistym kompozytom. Kluczowym parametrem w tego typu kompozytach jest dobór odpowiedniego udziału objętościowego poszczególnych faz. W pracy przedstawiono analizę wpływu struktury, właściwości poszczególnych faz oraz odległości między cząstkami na przewodność cieplną kompozytu przy uwzględnieniu właściwości fazy pośredniej oraz wpływ nieciągłości połączenia cząstka-osnowa. Dodatkowo przedstawiono wyniki analizy wpływu podwyższonej temperatury otoczenia na przewodność kompozytu. Otrzymane wyniki mogą posłużyć do optymalnego doboru składników i struktury, co pozwoli uzyskać założone wymagane właściwości kompozytu.
PL
Określono odporność termiczną geopolimerów w zakresie temperatur 65-800 stopni Celsjusza. Badane geopolimery różniły się rodzajem prekursora metakaolinit, popiół lotny), ilością dodawanego roztworu alkalizującego, rodzajem i ilością wypełniacza (piasek, proszek żelaza). Dla badanych geopolimerów wypalonych w różnych temperaturach określono: gęstość, ubytek masy, skurczliwość, wytrzymałość na zginanie i ściskanie. Geopolimer otrzymany przez alkalizację równowagowej mieszaniny wypalonego kaolinu "Hiszpańskiego" i popiołu lotnego "Łaziska" z udziałem wypełniacza (równowagowa mieszanina mielonego piasku i proszku żelaza) wykazuje bardzo dobrą odporność termiczną. Tworzywo to wypalone w 800 stopniach Celsjusza wykazuje wytrzymałość na zginanie 42,4 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie 134 MPa.
EN
The thermal stability of geopolymers within the range temperature 65-800 degrees centigrade were studied. Investigated geopolymer composites differed in the kind of the precursor (metakaolinite, flay ash), in the quantity of alkalizing solution, in the kind and the quantity of the filler (the sand, the power of iron). The density, loss weight, linear shrinkage, bending and compressive strength of these composites were measured. The geopolymer including alkali activated the equilibrium mixture of the calcinated kaolin (Spanish) and the flay ash (Łaziska) with precipitation of the filler (the equilibrium mixture of the milled sand and powder of the iron) showed the very good thermal stability. This material heated at 800 degrees centigrade showed the bending strength 42.4 MPa and the compressive strength 134 MPa.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.