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

Znaleziono wyników: 132

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  alumina
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
EN
Nowadays, aluminum-based composites have been produced by pure alumina (Al2O3) or pure graphene nanoplatelets (GNPs) in aluminum matrix because of the high compressive strength of alumina and the solid lubricant properties of graphene. However, there are no studies on the influence of both alumina and graphene reinforced aluminum composites. In this study, Al-Al2O3 and Al-Al2O3-GNPs composites were reinforced with pure alumina (between 0 and 30 wt.%), pure graphene (0, 0.1, 0.3, 0.5 wt.%), and their hybrid forms (Al2O3-GNPs) by the powder metallurgy method. This method involved ultrasonic dispensing, mixing, filtering, drying, pressing, and sintering processes. From the test results, the micro Vickers hardness of pure aluminum (28.2±1 HV) improved to 51.5±0.8 HV (Al-30Al2O3) and 63.1±1 HV (Al-30Al2O3-0.1GNPs). Similarly, the ultimate compressive strength (UCS) enhanced from 92.4±4 MPa (pure aluminum) to 165±4.5 MPa (Al-30Al2O3) and 188±5 MPa (Al-30Al2O3-0.1GNPs), respectively. In conclusion, the Vickers hardness and ultimate compressive strength of aluminum hybrid composites improved up to 0.1 wt.% graphene content. After 0.1 wt.% graphene content, these mechanical properties decreased because of the clumping of graphene nanoparticles.
EN
Composites based on tetragonal zirconia polycrystals modified with corundum inclusions ATZ (alumina toughened zirconia), are one of the basic and more commonly used ceramic structural materials. They are used especially willingly as parts of devices and machinery working in both dry and wet wear conditions in the presence of hard abrasive particles intensifying wear processes. The mechanical properties of such composites, strength and fracture toughness mainly, strongly depend on their chemical and phase compositions as well as microstructure. The aim of the present work was to investigate an innovative type of ATZ material composed of a mixture of two ZrO2 powders with different chemical composition and a small addition (2.3 vol.%) of nanometric corundum powder. The proper composite materials additionally contained 10 or 20 vol.% commercially available corundum particles. Tests were carried out on the mentioned materials for abrasive wear susceptibility according to the ASTM Dry Sand Test and ASTM Miller Test, using silicon carbide particles as the abrasive medium. As a reference materials, typical TZP (tetragonal zirconia polycrystals) material prepared using commercial powder and ZTA (zirconia toughened alumina) material containing 5 vol.% zirconia dispersed in an alumina matrix were used. The obtained results allowed the usability of the individual composite materials to be verified under various operating conditions.
PL
Kompozyty na osnowie tetragonalnego dwutlenku cyrkonu, modyfikowane wtrąceniami korundowymi (alumina toughened zirconia, ATZ), są jednym z podstawowych i częściej stosowanych ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych. Szczególnie chętnie są stosowane jako elementy maszyn i urządzeń pracujące w warunkach tarcia suchego lub w obecności wody, często w obecności twardych cząstek intensyfikujących procesy zużycia. Właściwości mechaniczne tego typu kompozytów, głównie wytrzymałość i odporność na kruche pękanie, silnie zależą od ich składu chemicznego, fazowego i mikrostruktury. Celem niniejszej pracy było zbadanie innowacyjnego typu kompozytów ATZ, w którym jako osnowę zastosowano mieszaninę dwóch proszków ZrO2 o różnym składzie chemicznym z niewielkim (2,3% obj.) dodatkiem nanometrycznego proszku korundu. Właściwe materiały kompozytowe zawierały ponadto komercyjnie dostępne ziarna korundu w ilości 10 lub 20% obj. Wykonano dla tych materiałów testy podatności na zużycie ścierne luźnym ścierniwem węglika krzemu według norm ASTM - Dry Sand Test i Miller Test. Jako materiałów odniesienia użyto typowego materiału TZP (tetragonal zirconia polycrystals) uzyskanego z komercyjnego proszku oraz materiału typu ZTA (zirconia toughened alumina). Otrzymane wyniki pozwoliły zweryfikować użyteczność poszczególnych typów kompozytu w różnych warunkach pracy.
EN
In the last few years, cationic layered clays, including bentonites have been investigated as potentialcatalysts for SCR DeNOxsystems. In this work, bentonite as the representative of layered clays wasmodified in order to obtain an alternative, low-cost NH3–SCR catalyst. Samples of raw clay wereactivated with HCl or HNO3, treated with C2H2O4and subsequently pillared with alumina by the ion-exchange. Afterwards, the modified materials were impregnated with iron and copper. The obtainedcatalysts were characterized by XRD and FT-IR. SCR catalytic tests carried out over analyzed samplesindicated the conversion of NO of approximately 90% for the most active sample. The type of acidused for modification and the type of active phase strongly influenced the catalytic properties of theanalyzed materials.
EN
Purpose: To find out more about the role of hydrogen gas bubbles in improving the hydrophobic nature of a layer, especially in the layers of microparticles Alumina (Al2O3) with Magnesium (Mg). Design/methodology/approach: The method used is an experimental method by first conducting the SEM-Edx test, testing the content of the elements in the waxy layer and observing the topographic shape on the surface of the taro leaves. Then prepare a mixture of Alumina micro particles with Magnesium to investigate the hydrophobicity of the taro leaves. The mixed presentations between Alumina and Magnesium are: (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 and 100%). Findings: The results of this study found three conditions of the Alumina and Magnesium mix layer when in contact with a droplet, namely: Hydrophobic conditions occur when the surface structure of the rough mixed micro layer forms micro crevices, then bubbles of hydrogen gas fill it to form trapped gases. When droplets come in contact with the surface of the mixed layer the effect of the gas being trapped is very effective at creating hydrophobic properties. While the transition conditions occur when more and more hydrogen gas bubbles along with the increasing percentage of Mg and the opposite occurs in micro particle fissures. Bubbles fill the micro-gap space fully so that the tops of the micro particles are covered by bubbles. This causes the droplet surface tension to weaken, so the droplet contact angle decreases. Furthermore, hydrophilic conditions occur when the micro gap is getting narrower as the percentage of Mg increases and the formation of hydrogen gas bubbles increases. The high level of bubble density in the micro gap closes the peaks of the micro particles, which results in the surface tension of the droplet getting weaker. In this weak surface tension condition, the hydrogen bubble can break through the droplet surface tension and change its hydrophobic nature to hydrophilic. Research limitations/implications: This research is limited to the hydrophobicity of Alumina and Magnesium materials, mainly to investigate the role of hydrogen gas in supporting the hydrophobic nature of taro leaves (Colocasia esculenta). Practical implications: The practical implication in this study is the use of hydrophobic membranes which are widely applied to filtration. Originality/value: Discovered the composition of a membrane mixture of Alumina (Al2O3) and Magnesium (Mg) to create hydrophilic and hydrophobic conditions.
5
EN
The paper presents mechanical and tribological properties of Al2O3/ZrO2 composite sinters with different proportions of Al2O3 and ZrO2 phases. These materials are commonly used in dry friction contact due to relatively low manufacturing costs of even complex shapes of products and the possibility of working at elevated temperatures. The tests were carried out by the ball-on-disc method at temperatures of 20, 150, 300, and 500°C. A ball made of Al2O3 was used as a counterpart. The results were compared with the following sintered mono-phase materials: Al2O3 (alumina) and tetragonal yttria-stabilized ZrO2 polycrystallines (Y-TZP). The tests showed the significantly better properties of composite materials.
PL
W pracy przedstawiono właściwości mechaniczne i tribologiczne spieków kompozytowych Al2O3/ZrO2 o różnej proporcji faz Al2O3  i ZrO2. Są to materiały chętnie stosowane w węzłach tarcia suchego ze względu na relatywnie niskie koszty wytwarzania nawet skomplikowanych kształtów wyrobów i możliwość pracy w podwyższonych temperaturach. Testy przeprowadzono na stanowisku z węzłem tarcia ball-on-disc w temperaturach 20, 150, 300 i 500°C, jako przeciwpróbkę zastosowano kulkę wykonaną z Al2O3. Wyniki badań porównywano z wynikami badań spieków wytwarzanych z materiałów jednofazowych: α- Al2O3  (korund) i tetragonalnych polikryształów ZrO2  stabilizowanych tlenkiem itru (tzw. Y-TZP). Badania wykazały znacząco lepsze własności materiałów kompozytowych.
EN
In the framework of this study, Al2O3-lignin hybrid materials differing in terms of the weight ratio of the inorganic and organic components were designed and obtained. The method of mechanical grinding of ingredients with simultaneous mixing using a mortar grinder and a high-performance ball mill was used in order to obtain the above-mentioned systems. The effectiveness of obtaining alumina- lignin materials was confirmed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and, indirectly, by the colorimetric analysis. FTIR analysis allowed to confirm that hydrogen bonds formed between the components and classify the resulting systems as Ist class hybrid materials. In the course of the conducted research, the relatively high thermal stability of the hybrid materials was also confirmed and the dispersion and morphological character (SEM) of the obtained systems was determined. Favourable physicochemical and microstructural evaluation allowed to qualify the alumina-lignin hybrid systems as functional admixtures for cement mortars. As part of the tests, it was confirmed that the presence of lignin in the cement composites contributes to the increase of the plasticity of the mixture. In turn, the inorganic component allowed to preserve (and, in case of selected systems, improve) the mechanical properties of the final composites. The most favourable results of application tests were obtained for alumina-lignin hybrid systems with a weight ratios equal to 5:1 and 2:1. The analysis of these systems indicated that there is a clear improvement of mechanical properties, whit a simultaneous enhancement of the plasticity of the mixture in comparison to the reference sample.
7
Content available remote Experimental evaluation of Al-Zn-Al2O3 composite on piston analysis by CAE tools
EN
Today’s automotive designers and material specialists regard lighter vehicles for less fuel consumption (economy and ecology) and higher safety to passengers. Metal matrix composites have been a large area of interest. Aluminium composite is potentially applied in automotive and aerospace industries, because it has a superior strength to weight ratio and is a light weight metal with high temperature resistance. Composites containing hard oxides and ceramics (such as alumina) are preferred for high wear resistance along with increased hardness. In thiswork, alumina and zinc are reinforced in Al-LM25 alloy through stir casting process, where alumina is varied 6% and 12% in Al-5%Zn. Various mechanical analyses were conducted and the effect of wear with different percentage of alumina reinforcement was studied. The resulting properties are imported in a piston, modelled using solidworks, and analysed in ANSYS work bench. Imparting this new material for pistons could introduce deep design and improvements in engine operation of a vehicle.
PL
Kompozyty na osnowie tetragonalnego dwutlenku cyrkonu, zawierające wtrącenia korundowe (alumina toughened zirconia, ATZ), są jednym z podstawowych i częściej stosowanych ceramicznych tworzyw konstrukcyjnych. Właściwości mechaniczne tego typu kompozytów, głównie wytrzymałość i odporność na kruche pękanie, silnie zależą od ich składu chemicznego, fazowego i mikrostruktury. Celem niniejszej pracy było otrzymanie kompozytów ATZ w procesie spiekania mieszaniny dwóch proszków ZrO2 o różnym składzie chemicznym z niewielkim (1.5 % mas.) dodatkiem nanometrycznego proszku korundu, a także określenie ich mikrostruktury i podstawowych właściwości mechanicznych. Użyto nanometrycznego proszku czystego dwutlenku cyrkonu i proszku zawierającego 4% mol. tlenku itru, a ich ilości w mieszaninie z nanokorundem dobrano tak, aby końcowy produkt miał nominalnie 3% mol. Y2O3. 1,5% mas. nanometrycznego tlenku glinu Do takiej mieszaniny proszków dodano 10% lub 20% obj. proszku submikronowego korundu po czym wypraski spiekano w 1450 °C przez 2 h. Tak otrzymany materiał cechował się wyższą wartością współczynnika krytycznej intensywności naprężeń, lecz niższą wytrzymałością na zginanie w stosunku do spieku otrzymanego w tych samych warunkach z jednofazowego proszku. Obecność ziaren tlenku glinu w każdym przypadku podnosiła zarówno odporność na kruche pękanie, jak i wytrzymałość.
EN
Composites based on tetragonal zirconia, containing corundum inclusions (alumina toughened zirconia, ATZ), are one of the basic and more commonly used ceramic structural materials. The mechanical properties of this type of composites, mainly strength and fracture toughness, strongly depend on their chemical and phase composition as well as their microstructure. The purpose of this work was to obtain ATZ composites in the sintering process of two ZrO2 powders with different chemical composition with a small (1.5 wt%) addition of nanometric corundum powder, as well as to determine their microstructure and basic mechanical properties. Nanometric powders of pure zirconia and zirconia containing 4 mol% yttrium oxide were used, and their amounts in the mixture with nanocorundum were selected so that the final product had a nominal 3 mol% Y2O3. To this powder mixture, 10% or 20% by volume of submicron corundum powder was added, after which the compacts were sintered at 1450 °C for 2 h. The material obtained in this way was characterized by a higher value of the critical stress intensity factor, but a lower bending strength in relation to the sintered body obtained under the same conditions from a single-phase powder. The presence of alumina grains in each case increased both fracture toughness and strength.
9
Content available remote Al2O3-Cu-Mo hybrid composites : fabrication, microstructure, properties
EN
The work investigated the influence of the share of metallic components on the microstructure and selected properties of Al2O3-Cu-Mo composites. Commercial powders were used to produce the composite samples. The composites were obtained by the slip casting method. Three series of composites with a different volumetric composition of metals in the total content of the metallic phase were obtained: Series I - contained 7.5 vol.% Cu - 7.5 vol.% Mo, Series II - contained 10 vol.% Mo - 5 vol.% Cu and Series III - contained 12 vol.% Mo - 3 vol.% Cu. All the series contained 15 vol.% metal particles with respect to the total solid phases. Rheological analysis showed that the slurries used to make the composites were shear thinning fluids. The X-ray analysis showed that regardless of the volume content of copper in the suspensions used to form the composite, all the composites after sintering were characterized by the presence of three phases: Al2O3, Cu and Mo. It was found that the microstructure in all the series is characterized by homogeneous distribution of the metal particles. All the samples were characterized by high porosity, which resulted in their low relative density. The volume fractions of molybdenum and copper in the composite slightly do affect the hardness and fracture toughness of the composite. The obtained hardness results indicate that increasing the molybdenum content in the composites causes an insignificant increase in the hardness of the samples.
PL
W pracy zbadano wpływ udziału komponentów metalicznych na mikrostrukturę i wybrane właściwości kompozytów Al2O3-Cu-Mo. Do wykonania próbek użyto komercyjnie dostępnych proszków: Al2O3, Cu i Mo. Kompozyty otrzymano metodą odlewania z gęstwy. Wytworzono trzy serie kompozytów o różnym składzie objętościowym metali w całkowitej zawartości fazy metalicznej: Seria I zawierała 7,5% obj. Cu - 7,5% obj. Mo, Seria II zawierała 10% obj. Mo - 5% obj. Cu i Seria III - zawierała 12% obj. Mo - 3% obj. Cu. Wszystkie serie zawierały 15% obj. cząstek metalu w odniesieniu do całkowitej fazy stałej. Badania reologiczne wykazały, że masy lejne użyte do wytwarzania kompozytów były cieczami newtonowskimi rozrzedzanymi ścinaniem. Badanie składu fazowego wykazało, iż niezależnie od zawartości objętościowej miedzi w masie lejnej użytej do wytworzenia kompozytu wszystkie kompozyty po spiekaniu cechowała obecność trzech faz: Al2O3, Cu i Mo. Stwierdzono, że mikrostruktura we wszystkich seriach charakteryzuje się jednorodnym rozkładem cząstek metalu. Wszystkie próbki charakteryzowała wysoka porowatość, co skutkowało ich niskim zagęszczeniem. Udział objętościowy molibdenu i miedzi w kompozycie wpłynął na jego twardość i odporność na kruche pękanie. Uzyskane wyniki twardości wskazują, że zwiększenie zawartości molibdenu powoduje niewielki wzrost twardości próbek.
EN
Al2 O3 -Al2 TiO5 -TiO2 composites can be obtained by the infiltration of molecular titanium precursors into presintered α-Al2 O3 (corundum) cylinders. Two titanium tetra alkoxides, and two dialkoxy titanium bis (acetylacetonates) serve as precursors for TiO2 (rutile) and Al2 TiO5 (tialite). The precursors were infiltrated as ethanolic solutions. After sintering at 1550, 1600, and 1650°C, the prepared ceramics’ properties were investigated by SEM, in-situ HT-XRD, and conventional XRD. Titanium tetraisopropoxide leads to the highest content of Al2 TiO5 in the composite. The more reactive the precursor, considering the Al2 O3 /precursor interface, the lower and more anisotropic the grain growth, the more homogeneous is the TiO2 contribution and the higher is the content of Al2 TiO5 . Raising the sintering temperature causes an increase of the crystalline Al2 TiO5 content as well as of the grain growth. Moreover, the reactivity of the precursor molecule influences the Ti/(Al+Ti) ratio in the obtained tialite phase.
PL
Przeświecalna ceramika Al2O3 jest pożądanym materiałem z uwagi na swoje właściwości porównywalne z szafirem. Charakteryzuje się wysoką odpornością na zużycie, wysoką stabilnością chemiczną i doskonałą odpornością na korozję. Głównymi obszarami jej zastosowań są: wysokotemperaturowe wizjery, drobne elementy opancerzenia, detektory podczerwieni oraz koperty emiterów podczerwieni. Do wytwarzania transparentnej ceramiki stosowane są techniki HP, SPS i HIP. W niniejszej pracy materiały otrzymano z zastosowaniem technologii U-FAST (ang. Upgraded-Field Assisted Sintering Technology), jednego z najnowocześniejszych rozwiązań na rynku urządzeń do spiekania. Jest to efektywna i energooszczędna technologia przeznaczona do konsolidacji materiałów proszkowych, w tym nanokrystalicznych. Procesy spiekania przeprowadzono z wykorzystaniem handlowego proszku tlenku glinu, bez użycia dodatków. Zbadano wpływ parametrów procesu na mikrostrukturę i stopień zagęszczenia uzyskanych spieków, jak również na transmisję w zakresie światła widzialnego.
EN
Transparent Al2O3 ceramics arouses of great interest due to its properties comparable to sapphire. Alumina is characterized by high wear-resistance, high chemical stability, excellent corrosion resistance. The main areas of its applications are high-temperature light transmitting materials, small armor protection, infrared detectors, IR emitters envelopes. For the production of transparent ceramics, HP and SPS and HIP techniques are used. In this paper, the materials were made using the U-FAST technology (Upgraded-Field Assisted Sintering Technology), one of the most modern solutions on the market of sintering devices. It is an effective and energy-saving technology dedicated to consolidation of powder materials, including nanocrystalline materials. The sintering processes were carried out using commercial alumina powder without the use of additives. The influence of sintering parameters on the microstructure and density of the obtained sinters, as well as on transmittance in visible range were studied.
12
Content available remote Przeświecalna ceramika z tlenku glinu wytworzona w technologii U-FAST
PL
Celem opisanych badań było wytworzenie przeświecalnej w zakresie bliskiej podczerwieni ceramiki tlenku glinu z zastosowaniem technologii U-FAST, a także zbadanie wpływu parametrów procesu na mikrostrukturę i stopień zagęszczenia uzyskanych spieków. W temperaturze 1200 °C uzyskano spiek o stopniu zagęszczenia blisko 100% gęstości teoretycznej, który charakteryzował się transmitancją wynoszącą 83%. Nie zastosowano dodatków ułatwiających spiekanie.
EN
The aim of the work was to fabricate a transparent alumina ceramics in the near infrared range by U-FAST technology, and to determine the influence of sintering parameters on the microstructure and density of the obtained sinters. Samples with a density close to 100% of theoretical density and a transmittance of 83% were obtained at 1200 °C. No additives to facilitate sintering process were used.
EN
The paper is dedicated to the issue of assessment of alumina (red mud) production waste on natural water. The growth of the number of aluminium-producing facilities leads to the expansion of exclusion areas to store the production waste – sludge dumps. A considerable part of research on red mud utilisation is focused on its use in the iron-and-steel industry. Furthermore, the technologies of red mud usage in the construction industry gain substantial significance for land reclamation, isolation of polluted industrial and agricultural lands as well as the effluent and industrial emissions treatment.
14
Content available remote Friction and wear of composites in alumina/zirconia system
EN
The paper presents the results of friction and abrasive wear measurements of composites in the α-alumina/tetragonal zirconia system. Two types of materials with mutually interpenetrating phases in a continuous manner were investigated. Pure alumina and zirconia samples were used as the reference materials. Ball-on-disc tests were conducted at 20 and 500°C. An alumina ball was applied as the counterpart. The tests showed that the composites have a significantly reduced wear rate and friction coefficient when compared to monophasic materials. Improvement of the properties was noticeable especially at the elevated temperature.
PL
Przedstawiono wyniki pomiarów tarcia oraz zużycia ściernego kompozytów z układu tlenek glinu/tetragonalny dwutlenek cyrkonu. Badano dwa typy materiałów z fazami wzajemnie przenikającymi się w sposób ciągły. Próbki z czystego tlenku glinu oraz tlenku cyrkonu zostały użyte w badaniu jako materiały odniesienia. Badanie metodą Ball-on-Disc przeprowadzono w temperaturach 20 oraz 500°C. Kula z tlenku glinu została użyta jako przeciwpróbka. Testy wykazały, że kompozyty mają wyraźnie obniżony współczynnik tarcia oraz podatność na ścieranie w porównaniu do materiałów jednofazowych. Poprawa właściwości była zauważalna szczególnie w podwyższonych temperaturach.
15
Content available remote Alumina/graphene composite in friction and wear tests. Part 2
EN
The presented work is a continuation of tribological research on alumina/graphene composites. In our previous publication the results of wear tests on the above mentioned composite at room temperature, but also at temperatures of 150, 300 and 500°C were presented. The studies showed that this composite is promising in relation to pure alumina at ambient temperature and 150°C. In order to determine more precisely the temperatures at which the tested material can work, abrasion tests were carried out at two additional temperatures, 80 and 200°C, and the results are presented in the following paper. Noticeable plastic deformation and wear greater than at room temperature was detected already at 80°C but it was still significantly lower than at 150°C when the composite wore significantly less than pure alumina. The test carried out in 200°C gave results similar to those for 300°C, which indicates significant degradation of the material at this temperature.
PL
Prezentowana praca jest kontynuacją badań tribologicznych nad kompozytem tlenek glinu/grafen. W naszej poprzedniej publikacji prezentowano wyniki badań ścieralności dla wspomnianego kompozytu w temperaturze pokojowej, ale również temperaturach 150, 300 oraz 500°C. Badania wykazały, że kompozyt ten jest obiecujący w odniesieniu do czystego korundu w temperaturze otoczenia oraz 150°C. W celu dokładniejszego wyznaczenia temperatur, w których może pracować badany materiał, przeprowadzono próby ścieralności w dwóch dodatkowych temperaturach, 80 oraz 200°C, i wyniki przedstawiono w niniejszej publikacji. Już temperatura 80°C prowadziła do wyraźnej deformacji plastycznej i zużycia większego niż w temperaturze pokojowej, ale wciąż było wyraźnie niższe niż to w 150°C, dla których kompozyt zużywał się mniej niż czysty tlenek glinu. Natomiast test przeprowadzony w temperaturze 200°C dał wyniki zbliżone do tych dla 300°C, co świadczy o wyraźnej degradacji materiału w tej temperaturze.
16
Content available remote Alumina/graphene composite in friction and wear tests at elevated temperatures
EN
Alumina materials are of great interest due to their high wear resistance, resistance to corrosion, high strength and low friction. However, studies show that a graphene addition can significantly reduce wear and friction. Even a small addition of platelets results in noticeable changes in the material properties. The presented work describes the results of the ball-on-disc test conducted on two friction pairs: alumina-alumina and alumina/graphene composite - alumina. The tests were conducted at four temperatures: 20, 150, 300 and 500°C in air. Surface profile geometry measurements after the test were used to determine the wear rate. Observation of the surface microstructure after friction was carried out using a scanning electron microscope. The tests showed improvement in the wear resistance and a decrease in the friction coefficient of the composite tested at room temperature compared to pure alumina, while the use of elevated temperatures adversely affected the composite.
PL
Materiały z tlenku glinu cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na wysoką odporność na zużycie, odporność na korozję, wysoką wytrzymałość i niewielkie tarcie. Badania pokazują jednak, że dodatek grafenu może znacznie zmniejszyć zużycie i tarcie. Nawet niewielki dodatek płytek powoduje zauważalne zmiany właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań w teście Ball-on-Disc przeprowadzonych na dwóch parach ciernych: tlenek glinu-tlenek glinu oraz kompozycie tlenek glinu/grafen- tlenek glinu. Badania przeprowadzono w czterech temperaturach: 20, 150, 300 i 500°C w powietrzu. Pomiary geometrii profili powierzchni po próbach wykorzystano do wyznaczenia wskaźnika zużycia. Obserwację mikrostrukturalną zużytych powierzchni prowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Badania wykazały poprawę odporności na zużycie i zmniejszenie współczynnika tarcia kompozytu badanego w temperaturze pokojowej w porównaniu z czystym tlenkiem glinu, natomiast zastosowanie podwyższonych temperatur miało negatywny wpływ na kompozyt.
EN
In ceramic forming techniques high particles packing can provide better properties of the final ceramic products. The high quality of the material coupled with the shape complexity of the ceramic product is still challenging. The aim of this work was the optimization and preparation of the ceramic samples based on two alumina powders of different particle size (AA05: 0.5 μm and TM-DAR: 0.15 μm). Firstly, ceramic suspensions of 50 vol.% solid loading and the volumetric ratio of AA05 to TM-DAR 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, respectively have been prepared. The 2-carboxyethyl acrylate was applied as the new monomer limiting the negative effect of oxygen inhibition. Additionally, the cold isostatic pressing (CIP) was used in order to increase relative density of green bodies. The results of presented research have shown that samples with the ratio of AA05 to TM-DAR 2:1 were characterized by the highest green density (62%). Moreover, CIP process proved to be effective and increased the density of green bodies from 62% to 67%. The pore size distribution of the green bodies has been measured. Samples were sintered at different conditions (1400°C, 1450°C and 1500°C for 1h and 1300°C, 1400°C, 1450°C and 1500°C for 5h).
18
EN
Electrical discharge machinable ceramics open new applications fields by combining good mechanical properties such as high strength, hardness, abrasion resistance and high temperature resistance with the possibility to produce complex shape customized components. Alumina based ceramics with dispersions of zirconia and a conductive refractory carbide offer enhanced hardness and abrasion resistance compared to other ED-machinable ceramics based on silicon nitride or Y-TZP based compounds, however only a moderate toughness. In the present study cerium hexaaluminate (CA6) platelets were introduced in the material system of zirconia toughened alumina with 24 vol.% titanium carbide by in situ reaction sintering to further improve the fracture resistance. With addition of CA6 the fracture resistance and strength increases while hardness and electrical conductivity were incrementally reduced. CA6 addition leads to a slight reduction in material removal rate in die sinking EDM and reduction of roughness in machined surfaces.
PL
Elektroerozyjnie obrabialna ceramika otwiera nowe pola zastosowań poprzez połączenie dobrych właściwości mechanicznych takich jak wysoka wytrzymałość, twardość, odporność na ścieranie i wysoka odporność temperaturowa z możliwością wytwarzania złożonego kształtu komponentów stosownie do wymagań klienta. Ceramika oparta na tlenku glinu zawierająca dyspersje tlenku cyrkonu i przewodzącego węglika ogniotrwałego oferuje podwyższoną twardość i odporność na ścieranie w porównaniu z pozostałą ceramiką obrabialną elektroerozyjnie opartą na azotku krzemu lub Y-TZP, ale jedynie umiarkowaną odporność na pękanie. W prezentowanych badaniach do układu materiałowego tlenku glinu wzmocnionego tlenkiem cyrkonu zawierającego 24% obj. węglika tytanu wprowadzono płytki sześcioglinianu ceru (CA6) drogą in situ spiekania reakcyjnego, aby poprawić odporność na pękanie. Wraz z dodatkiem CA6 zwiększyły się odporność na pękanie i wytrzymałość, podczas gdy twardość i przewodność elektryczna zostały przyrostowo zredukowane. Dodatek CA6 prowadzi do nieznacznego zmniejszenia szybkości usuwania materiału w trakcie elektrodrążenia wgłębnego EDM i redukcji chropowatości obrabianej powierzchni.
EN
The mechanism, kinetic and static studies of fructose adsorption at the alumina/electrolyte interface using radiolabeled 14C-fructose were conducted. Pseudo 2nd order model of adsorption kinetics was found to fit best to adsorption as a function of time. The fructose adsorption was found to decrease with increasing pH of the solution. Considering the changes in concentration of surface groups at the alumina/electrolyte interface, the hydrogen bonding is the most probable mechanism of interaction of fructose with the surface. This is confirmed by calorimetric titration experiments because the measured heat of adsorption was 10.8 kJ/mol. For the system studied the coverage of surface by fructose was several times smaller than the monolayer.
20
Content available remote Mechanical properties of pressure sintered alumina-graphene composites
EN
The work concerns the alumina-graphene materials sintered by two different pressure methods. The preparation route of the matrix-graphene mixture was discussed in the paper. The prepared compositions with different amount of graphene were hot-pressed or spark plasma sintered. The influence on uniaxial pressure during the sintering process on the microstructure was studied by the SEM microstructural observations and ultrasonic measurements. The work presents also the results of measurements of elastic and mechanical properties. Wear tests were made and friction coefficients determined by the ball-on-disk method.
PL
Praca dotyczy materiałów korund-grafen spiekanych za pomocą dwóch metod ciśnieniowych. Dyskusji poddano metodę przygotowania mieszaniny złożonej z proszku osnowy i grafenu. Mieszaniny o różnej zawartości grafenu prasowano na gorąco lub konsolidowano w warunkach spiekania wspomaganego polem elektrycznym. Wpływ jednoosiowego prasowania podczas spiekania na mikrostrukturę zbadano, stosując obserwacje mikrosrukturalne SEM i pomiary ultradźwiękowe. Praca zawiera również wyniki pomiarów właściwości sprężystych i mechanicznych. Test odporności na zużycie i pomiary współczynników tarcia wykonano za pomocą metody kula na dysku.
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.