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

Znaleziono wyników: 189

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mikrofale
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
EN
Energy conservation plays a vital role in overcoming the burning issues of global Warming worldwide. The synthesis of organic dyes using the conventional method consumes high levels of energy, temperature, as well as solvents, which further leads to additional costs as well as increases in energy consumption. To save energy, time and cost, the synthesis of dye using microwave based energy might be a good option. In this study, a comparison was drawn between the conventional synthesis and microwave based synthesis of fluorescein dye. The resultant dyes were characterised using the different techniques of UV-Visible and FTIR spectroscopy. Furthermore, colour values were evaluated for dyed wool and Nylon 6 fabrics. In view of this, the work in the present investigation is related to the synthesis of fluorescein with two different methods (conventional and microwave). This dye may be used for various applications in the textile industry.
PL
Oszczędność energii odgrywa kluczową rolę w przezwyciężaniu palących problemów globalnego ocieplenia na całym świecie. Synteza barwników organicznych metodą konwencjonalną pochłania duże ilości energii, temperatury, a także rozpuszczalników, co dodatkowo prowadzi do dodatkowych kosztów oraz wzrostu zużycia energii. Aby zaoszczędzić energię, czas i koszty, dobrym rozwiązaniem może być synteza barwnika przy użyciu energii mikrofalowej. W badaniu dokonano porównania między syntezą konwencjonalną a syntezą fluoresceiny opartą na mikrofalach. Powstałe barwniki scharakteryzowano przy użyciu różnych technik spektroskopii UV-Visible i FTIR. Ponadto oceniono wartości kolorów dla tkanin z wełny barwionej i Nylonu 6.
PL
W pracy omówiono zagadnienia związane z badaniem zawartości wody w produktach spożywczych metodą promieniowania podczerwonego oraz promieniowania mikrofalowego. Wskazano zalety oraz wady omawianych metod. W części badawczej sprawdzono dokładność i szybkość analizy zawartości wody z wykorzystaniem wagosuszarki (MA 50.X2.A) bazującej na promieniowaniu podczerwonym oraz za pomocą wagosuszarki (PMV 50) emitującej promieniowanie mikrofalowe. Badano: jogurt naturalny, mleko, serek waniliowy, serek śmietankowy z oliwkami oraz margarynę. Stwierdzono, że dokładność analizy zawartości wody w badanych produktach zawierała się w granicach od 0,01% do 0,52% przy zastosowaniu mikrofal oraz od 0,02% do 0,26%, gdy źródłem ciepła było promieniowanie podczerwone. Czas analizy zawartości wody za pomocą mikrofal wyniósł ok. 3 min, a przy zastosowaniu promieniowania podczerwonego ok. 13 min.
EN
The issues related to the determination of water content in food products by means of infrared radiation and microwave radiation were discussed in presented work. The advantages and disadvantages of the discussed methods are indicated. In the research part, the accuracy and speed of water content analysis was checked when it is carried out using a moisture analyzer (MA 50.X2.A) based on infrared radiation and when the same products are subject to a moisture analyzer (PMV 50) emitting microwave radiation. The following products: natural yoghurt, milk, vanilla cream cheese, cream cheese with olives and margarine were examined. It was found that the accuracy of the water content analysis in the tested products ranged from 0,01% to 0,52% when using microwaves and from 0,02% to 0,26% when the heat source was infrared radiation. The analysis time of the water content was about 3 minutes when using microwavesand about 13 minutes for infrared radiation.
PL
W artykule przedstawiono trzy metody badawcze, które są wykorzystywane do określania ilości wody jaka znajduje się w strukturze produktu spożywczego. Była to metoda suszenia konwekcyjnego, metoda wykorzystująca promieniowanie podczerwone (IR) oraz metoda z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego. Poprzez badanie empiryczne określono dokładność, precyzję i czas analizy zastosowanych metod wskazując na możliwość ich aplikacji w przemyśle spożywczym. Celem przeprowadzonych badań było zdefiniowanie optymalnej metody badania zawartości wody z uwzględnieniem metrologicznych aspektów takich jak dokładność i precyzja badania.
EN
The article presents three research methods that are used to determine the amount of water which is found in the structure of a food product. The first one is a method of convective drying, the second, a method using infrared radiation (IR), and the third, a method using microwave radiation. Through empirical research, the accuracy, precision and time of analysis of the applied methods were determined indicating the possibility of their application in the food industry. The aim of the study was to define the optimal method for testing water content, taking into account metrological aspects such as accuracy and precision of the study.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu promieniowania mikrofalowego generowanego przez urządzenia grzewcze, w paśmie częstotliwości 2,40–2,48 GHz, na pigmenty ceramiczne wytworzone w Zakładzie Doświadczalnym Środków Zdobniczych, Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych. Praca oparta była na przesłance, że efekty cieplne wynikające z oddziaływania mikrofal na barwione wyroby ceramiczne w dużej mierze wynikają z zawartych w nich pigmentów ceramicznych. Potwierdzono znaczący wpływ mikrofal na pigmenty ceramiczne. Jednak w gotowym wyrobie udział pigmentów jest częścią całej masy i wobec złożoności zjawisk fizycznych zachodzących w czasie ogrzewania mikrofalowego ich wpływ może zostać niezauważony. Pomimo tego wytypowano spośród posiadanego asortymentu pigmenty predysponowane do stosowania w wyrobach przeznaczonych do kuchenek mikrofalowych i takie, których zastosowanie jest niewskazane.
EN
The article presents the results of studies on the impact of microwave radiation, generated by heating devices in the 2.40-2.48 GHz frequency band, on ceramic pigments produced at the Laboratory for Decorative Materials of the Institute of Ceramics and Building Materials. This work has been based on the premise that thermal effects resulting from the impact of microwaves on coloured ceramic products are mainly caused by ceramic pigments contained in them. A significant impact of microwaves on ceramic pigments has been confirmed. However, in a finished product a pigments’ share is a part relative to the entire mass and due to complexity of physical processes occurring during the microwave heating, their impact may go unnoticed. In spite of this, pigments predisposed to be applied in products intended for microwave ovens and pigments the use of which is not recommended have been selected from among the offer held in stock.
EN
Around 7·10 tons of dyes are produced annually to supply for the needs of the global textile, tanning and paper industry. Due to the low susceptibility of some materials to dyeing process and high solubility of dyes, up to 50% get into sewage, about 15% of which goes to the natural environment. Colored substances are mostly difficult to biodegrade, so decolorization of wastewater using biological methods used on conventional wastewater treatment plants is not effective. One of the most effective, cheap and environmentally friendly methods of removing dyes from wastewater is the adsorption process. However, the practical application of this process encounters a number of limitations, mainly due to the high cost of commercial sorbents and difficulties in their regeneration. Therefore, many studies focus on the search for cheap and effective sorbents. Recently, chitin, which is one of the most widespread biopolymers in nature, is becoming more and more popular among sorbents. According to literature data, the annual global production of chitin by living organisms reaches up to 1011 tons and 120,000-200,000 tons of chitin are obtained in the world from the waste of marine invertebrates processing annually. However, not all kinds of waste from various industry sectors are characterized by a high sorption capacity for dyes. That encourages seeking various methods of modifying potential sorbents to improve this ability. The study investigated the possibility of increasing the adsorption capacity of chitin in relation to the RB5 dye by initial modification of the sorbent. Modifying factors such as ultrasound, microwaves, magnetic field and ozone were used. Due to appropriate modification, the maximum sorption capacity of chitin in relation to the anionic dye Reactive Black 5 has changed. It was found that the effectiveness of the RB5 dye on chitin was influenced by the initial concentration of the solution and the type of modifying agent. Among the tested sorbents, the highest sorption capacity of 38.02 mg/dm3 was obtained for chitin modified with magnetic field at an induction of 15 mT. The efficiency of removing the anionic dye on this sorbent was higher than the maximum sorption capacity of unmodified chitin by 25%. In order to determine the exact effect of the magnetic field on chitin, additional and more detailed studies would have to be carried out. The lowest sorption capacity was obtained for chitin treated with ozone in the amount of 2 g of O3, where the result of 13.17 mg/dm3 was obtained. Ozonation affected negatively the sorption capacity of chitin by its partial depolymerisation and disruption of bonds, such as hydrogen bonds, responsible for the sorption of impurities in the form of anions.
PL
Na potrzeby światowego przemysłu włókienniczego, garbarskiego i papierniczego wytwarzanych jest rocznie około 7·105 ton barwników. Z powodu niskiej podatności niektórych materiałów na barwienie i wysokiej rozpuszczalności barwników nawet do 50% z nich po procesie barwienia przedostaje się do ścieków, z czego koło 15% trafia do środowiska naturalnego. Substancje barwne w większości są trudno-biodegradowalne, więc dekoloryzacja ścieków za pomocą metod biologicznych stosowanych na konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków nie jest skuteczna. Jedną z efektywniejszych, tańszych i przyjaznych dla środowiska metod usuwania barwników ze ścieków jest proces adsorpcji. Pomimo tego jej praktyczne zastosowanie napotyka na szereg ograniczeń, głównie z uwagi na wysoki koszt komercyjnych sorbentów i trudności w ich regeneracji. W związku z tym wiele badań koncentruje się na poszukiwaniu sorbentów tanich a zarazem efektywnych. W ostatnim czasie coraz większym zainteresowaniem wśród sorbentów cieszy się chityna, która jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych biopolimerów w przyrodzie. Według danych literaturowych roczna światowa produkcja chityny przez organizmy żywe osiąga nawet 1011 ton, a z odpadów przetwórstwa bezkręgowców morskich rocznie na świecie pozyskuje się 120 000-200 000 ton chityny. Jednak wszelkiego rodzaju odpady z różnych sektorów przemysłu nie zawsze charakteryzują się wysoką pojemnością sorpcyjną względem barwników. W związku z tym poszukuje się różnych metod modyfikacji potencjalnych sorbentów w celu poprawienia tej zdolności. W pracy zbadano możliwość zwiększenia zdolności adsorpcyjnej chityny względem barwnika RB5 poprzez wstępną modyfikację sorbentu. Jako czynnik modyfikujący chitynę przed sorpcją wykorzystano ultradźwięki, mikrofale, pole magnetyczne i ozonowanie W wyniku odpowiedniej modyfikacji maksymalna pojemność sorpcyjna chityny względem barwnika anionowego Reactive Black 5 uległa zmianie. Stwierdzono, iż na efektywność sorpcji barwnika RB 5 na chitynie miały wpływ początkowe stężenie roztworu oraz rodzaj czynnika modyfikującego. Spośród testowanych sorbentów największą pojemnością sorpcyjną wynoszącą 38,02 mg/ dm3 charakteryzowała się chityna modyfikowana polem magnetycznym o indukcji 15 mT. Efektywność usuwania barwnika anionowego na tym sorbencie była wyższa od maksymalnej pojemności sorpcyjnej chityny niemodyfikowanej o 25%. W celu określenia dokładnego wpływu pola magnetycznego na chitynę, należałoby przeprowadzić dodatkowe i bardziej szczegółowe badania. Natomiast najniższą pojemność sorpcyjną odnotowano dla chityny poddanej działaniu ozonu w ilości 2 g O3, gdzie uzyskano wynik 13,17 mg/ dm3. Ozonowanie negatywnie wpłynęło na zdolność sorpcyjną chityny poprzez jej częściową depolimeryzację oraz rozrywanie wiązań, takich jak wiązania wodorowe, odpowiedzialnych za sorpcję zanieczyszczeń w formie anionów.
6
Content available remote Wpływ mikrofal 2,45 GHz na wzrost rzeżuchy siewnej (Lepidium sativum L.)
PL
Stosowanie metod fizycznych w rolnictwie, w odniesieniu do materiału roślinnego, może być uzupełnieniem agrotechniki wymagającej stosowania zabiegów chemicznych. W pracy badano wpływ promieniowania mikrofalowego o częstotliwości 2,45 GHz na kiełkowanie i wzrost rzeżuchy siewnej (Lepidium sativum L.). Wykazano istotny wpływ mikrofal na długość siewki rzeżuchy.
EN
The use of physical methods in agriculture, in relation to plant material, may be a complement to agrotechnics requiring the use of chemical treatments. The study investigated the influence of microwave radiation at the frequency 2.45 GHz on the germination and growth of cress (Lepidium sativum L.). A significant influence of microwaves on the length of a cress seedling was demonstrated.
EN
The paper presents the results of preliminary research on the influence of the electromagnetic field from microwave range on the population of honeybees, analysing changes in the sounds coming from the hive and temperature trends in the hive. Research was made using two mini-hives, where one was exposed to electromagnetic field and other was a control hive. During the experiment the temperature and acoustic pressure inside the hive was monitored to check if EMF exposure affects any of these factors.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wstępnych wpływu pola elektromagnetycznego z pasma mikrofal na populacje pszczół poddając analizie zmiany temperaturowe w ulu oraz dźwięki wydobywające się z ulów. Badania przeprowadzono na dwóch mini-ulach, z których jeden poddawano ekspozycji na pole elektromagnetyczne, a drugi był ulem kontrolnym.
8
EN
The aim of the study was to investigate if microwaves generated by a typical WiFi router influence the viscosity of water, as suggested by some authors. The idea relies on the microscopic observation of magnetic nano-beads motion with and without microwave irradiation. A static magnetic field was applied to force the nano-beds movements in the microscope field of view (FOV). The nano-beds velocities under microwave irradiation were compared to their velocities without the electromagnetic stimulation.
PL
Celem prezentowanej pracy było sprawdzenie, czy mikrofale generowane przez typowy router WiFi wpływają na lepkość wody, jak sugerują niektórzy autorzy. Pomysł bazuje na obserwacji ruchu magnetycznych nanocząstek pod mikroskopem w obecności mikrofal i bez nich. Ruch nanocząstek w polu widzenia mikroskopu był wymuszony przez zastosowanie stałego pola magnetycznego. Porównywano prędkości nanocząstek w obecności pola elektromagnetycznego i bez niego.
EN
The finite element method has been used here to investigate the volumetric temperature distribution differences between conventional and microwave heating for a rotating batch reactor containing water-based solutions. It was shown that the temperature distribution is much narrower with microwave heating compared to conventional heating, leading to conditions favourable for process intensification, and uniform particle growth. This effect is particularly pronounced for the first 60 seconds of heating. Thus, some of the claimed „non-thermal” microwave effects could be explained considering the different temperature distribution in the reaction volume for the two types of reactors, i.e. they can be ascribed to purely thermal effects. The computer simulations included 3D modeling, coupling with fluid-dynamics, heat transfer, and electromagnetic analysis, with insertion of a large number of not perturbative “virtual” temperature probes in the reactors.
PL
Metoda elementów skończonych została wykorzystana do zbadania rozkładu temperatury w obracającym się pojemniku reakcyjnym napełnionym roztworem wodnym. Porównano rozkład temperatury przy nagrzewaniu konwencjonalnym i mikrofalowym. Pokazano, że rozrzut temperatury jest znacznie mniejszy dla ogrzewania mikrofalowego niż konwencjonalnego. Przyczynia się to do intensywności reakcji, jej selektywności i jednorodności w syntezie nanocząstek. Jest to szczególnie widoczne w ciągu pierwszych 60 sekund procesu. Zatem niektóre twierdzenia o „efekcie mikrofalowym” mogą być wyjaśnione różnicami w rozkładzie temperatury w obu typach reaktorów. Symulacje komputerowe obejmowały modelowanie 3D, sprzężenia z dynamiką płynów, przepływem ciepła i obliczeniem pola elektromagnetycznego. Wirtualne czujniki temperatury były rozmieszczone w reaktorze.
EN
The advantages of microwave reactors in chemistry have been exploited in many fields, but the proper reactor design still make a challenge. Areas where microwave technology is applied are drying, chemical decomposition, powder synthesis, sintering, and chemical process control. This article goes through the measurement and construction material’s problems, especially in chemical synthesis of various nanoparticles. Issues of reactor’s operation modes, materials used for microwave devices, and solvents are discussed. Examples of nanoparticles reactor’s synthesis are given. The article describes typical problems encountered in research laboratories when preparing nanostructured powders.
PL
Zalety technologii ogrzewania mikrofalowego są wykorzystane w wielu dziedzinach, między innymi w mineralizacji, syntezie proszków, syntezach organicznych, spiekaniu oraz w suszeniu. W artykule omówiono zagadnienia związane z pomiarami parametrów reakcji oraz konstrukcji reaktorów dedykowanych do syntez chemicznych. Główną uwagę poświę- cono trybom pracy reaktorów, materiałom konstrukcyjnym, a także problemom eksploatacji w urządzeniach mikrofalowych dedykowanych do otrzymywania nanoproszków różnego typu i przeznaczenia. Artykuł pokazuje możliwe problemy, które mogą wystąpić w laboratorium badawczym w którym używa się reaktorów mikrofalowych, szczególnie w syntezach nanocząstek.
PL
W ramach prac naukowo-badawczych, związanych z wykorzystaniem surowców odpadowych z przemysłu wydobywczego i hutniczego, wykonano prace laboratoryjne z wykorzystaniem działa mikrofalowego (rys. 1), co w przeciwieństwie do procesów pirometalurgicznych zachodzących w piecach hutniczych, pozwala na radykalne skrócie czasu przetwarzania skał i minerałów w produkty, które mogą być wykorzystane w budownictwie [1], szklarstwie [2], obronności, w przemyśle tekstylnym, drogownictwie i wielu innych działach gospodarki [3]. W trakcie trwających eksperymentów, przetestowano różne materiały i skały odpadowe pod kątem szybkości procesu topienia się i sprawności instalacji eksperymentalnej. Najbardziej obiecujące wyniki uzyskano w przypadku odpadów bazaltowych i żużla pomiedziowego z pieca szybowego. Oba użyte materiały charakteryzują się podobnym składem głównych składników tlenkowych. W wyniku oddziaływania mikrofal materiały odpadowe topiły się w czasie od 5 do 20 minut, w zależności od techniki topienia materiału (rys. 3). Po stopieniu materiału podjęto próbę wykonania włókna ze stopionego bazaltu i żużla szybowego. W wyniku oddziaływania mikrofal na substancje stałe, odpadowe, uzyskano w bardzo krótkim czasie nie tylko stop, ale jednocześnie uzyskano skondycjonowane szkliwo mineralne, które może być kształtowane według potrzeb końcowego produktu. Otrzymane włókna miały od 10 μm do 2 mm grubości, a ich jakość i grubość zależała tylko od prędkości mechanizmu wyciągającego stop z pieca mikrofalowego. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów badawczych wskazują, że istnieje ogromny zakres i potencjał zastosowań urządzeń mikrofalowych do zagospodarowywania odpadów i przetwarzania surowców skalnych.
EN
As part of scientific and research work related to the use of waste materials from the mining and smelting industries, laboratory work was carried out using microwave “gun” (figure 1).The process, in contrast to the pyrometallurgical processes taking place in metallurgical furnaces, allows for radical reduction of the processing time of rocks and minerals into products that can be used in construction [1], glass [2], defense, textile, road and many other sectors of economy [3]. During the experiments, various materials and waste rocks were tested with respect to the speed of the melting process and the efficiency of the experimental installation. The most promising results were obtained in the case of basalt waste and copper slag from the shaft furnace. Both materials are characterized by similar composition of main oxide components. As the result of the influence of microwaves, waste materials melted in a period of 5 to 20 minutes, depending on the material and melting technique (fig. 3). After melting the material, an attempt was made to draw fibers from both molten basalt and shaft slag. As a result of the influence of microwaves on solid and waste substances, not only the melt was obtained in a very short time, but at the same time the conditioned mineral glass was obtained, which can be shaped according to the requirements of the final product. The fibers obtained were from 10 μm to 2 mm thick, and their quality and thickness depended only on the speed of the drawing mechanism extracting the melt from the microwave chamber. The results of experiments indicate that there is a huge range and potential of microwave equipment applications for waste management and processing of rock raw materials.
EN
The impact of the pre-treatment of cellulose material in NaOH solution and of microwave radiation on the mechanism of crosslinking β-cyclodextrin with cellulose was investigated in this paper. Citric acid and Na-hypophosphite as catalysts were applied for better crosslinking. Inclusion compounds with tea tree essential oil and cyclodextrines grafted onto cotton fabric were made in order to verify that cavities were available for inclusion compounds. The permanence of β-CD on the cellulose fabrics treated was tested by ISO 6330:2012. The properties and structure of the materials treated were characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The breaking force and mechanical damage of the materials were determined according to EN ISO 13934-1:1999. The results indicated better bonding between cellulose and β-cyclodextrin where microwave treatment was applied, the phenomenon of which is of great importance for long lasting wash durability. In order to quantify the odour releasing behaviour of β-CD treated cellulose fabrics, olfactometric determination of the intensity of odour was undertaken.
PL
Badano wpływ wstępnej obróbki materiału celulozowego w roztworze NaOH i promieniowania mikrofalowego na mechanizm sieciowania β-cyklodekstryny z celulozą. Dla lepszego usieciowania zastosowano kwas cytrynowy i Na-podfosforyn jako katalizator. Zastosowano także olej eteryczny z drzewa herbacianego i cyklodekstryny szczepione na tkaninie bawełnianej. Trwałość β-CD na obrabianych tkaninach celulozowych została przetestowana zgodnie z normą ISO 6330: 2012. Właściwości i strukturę obrabianych materiałów scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Siła zrywająca i mechaniczne uszkodzenia materiałów zostały określone zgodnie z normą EN ISO 13934-1: 1999. Wyniki wskazują na lepsze wiązanie pomiędzy celulozą i β-cyklodekstryną, w której zastosowano obróbkę mikrofalową. Zjawisko to ma ogromne znaczenie dla długotrwałej trwałości na pranie. W celu ilościowego określenia uwalniania nieprzyjemnych zapachów tkanin celulozowych poddanych obróbce β-CD, przeprowadzone zostało olfaktometryczne oznaczanie intensywności zapachu.
13
Content available remote Thermal properties of Al alloy matrix composites reinforced with MAX type phases
EN
A method was developed for manufacturing Al-Si alloy matrix composites reinforced with MAX phases by squeeze casting pressure infiltration of porous preforms. MAX phases in the Ti-Al-C system were synthesized using self-propagating hightemperature synthesis (SHS) in the microwave assisted mode in order to obtain spatial structures with open porosity consisting of a mixture of Ti2AlC and Ti3AlC2. The manufactured composite together with a reference sample of sole matrix material were subjected to the testing of thermal properties such as: thermal conductivity, thermal diffusivity and thermal expansion in the temperature range of 50÷500°C, which corresponds to the expected working temperatures of the material. The specific heat and mass change during heating were also established by means of thermogravimetric analysis. The obtained thermal conductivity coefficients for the Al-Si+Ti-Al-C composite were higher than for the sole MAX phases and equaled 27÷29 W/m·K. The thermal expansion values for the composite material were reduced two-fold in comparison with the matrix.
PL
Opracowano metodę wytwarzania kompozytów na osnowie stopu Al-Si wzmocnionego fazami typu MAX metodą infiltracji ciśnieniowej porowatych preform. Fazy typu MAX syntezowano metodą samorozprzestrzeniającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS), wspomaganej mikrofalami w układzie Ti-Al-C, w celu uzyskania przestrzennych struktur o porowatości otwartej z mieszaniny faz Ti2AlC i Ti3AlC2. Wytworzone materiały kompozytowe wraz z próbką referencyjną w postaci materiału osnowy poddano badaniom właściwości cieplnych, tj. przewodności cieplnej, dyfuzyjności cieplnej oraz rozszerzalności cieplnej w zakresie temperatur 50÷500°C, który przyjęto jako spodziewany zakres temperatur pracy wytworzonych materiałów. Wyznaczono również wartości ciepła właściwego oraz, za pomocą analizy termograwimetrycznej, zmiany masy w stosunku do zmiany temperatury. Uzyskane współczynniki przewodności cieplnej dla materiału kompozytowego Al-Si+Ti-Al-C były wyższe niż dla samych faz typu MAX i wynosiły 27÷29 W/m·K. Zmierzone wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej dla materiału kompozytowego były dwukrotnie niższe w odniesieniu do materiału osnowy.
14
EN
A method was developed to manufacture Ti3SiC2 MAX phase preforms characterized by open porosity. Samples compacted from elemental powders of Ti, SiC and C with the molar ratio of 3:1.2:1 were heated and synthesized in a microwave field under atmospheric pressure. As this particular composition of elements exhibits rather low reactivity, it was necessary to apply the “coupled” mode of the SHS method. The initiated synthesis first proceeded with the formation of Si-Ti intermetallic and TiC precipitates, whose highly exothermic reactions resulted in a significant increase in temperature to ca. 1800°C. Next, these phases were almost completely transformed into a plate-like Ti3SiC2 MAX phase forming the porous structure of the samples. Although the majority of the synthesized material consisted of Ti3SiC2, some inclusions such as TiSi2, TiC and SiC were also found and identified in the material by the means of scanning electron microscopy and XRD analysis. The manufactured preforms can be used for components working in extreme conditions (heat exchangers, catalyst substrates, filters) or as a reinforcement for composite materials.
PL
Opracowano metodę wytwarzania preform fazy Ti3SiC2 typu MAX o porowatości otwartej. Sprasowane z proszków elementarnych Ti, SiC i C w stosunku molowym 3:1.2:1 próbki ogrzewano i syntetyzowano w polu mikrofalowym pod ciśnieniem atmosferycznym. Ponieważ ta szczególna kompozycja pierwiastków wykazuje relatywnie niską reaktywność, konieczne było zastosowanie "sprzężonego" trybu metody SHS. Po inicjacji syntezy jako pierwsze wytworzone zostają fazy: Si-Ti i TiC, pomiędzy którymi zachodzą wysoce egzotermiczne reakcje powodujące gwałtowny wzrost temperatury do ok. 1800°C. Następnie fazy te są niemal całkowicie przekształcane w płytkowe wydzielenia fazy Ti3SiC2 typu MAX, formując jednocześnie porowatą strukturę kształtek. Pomimo faktu, iż w przeważającej część otrzymany materiał stanowiło Ti3SiC2, znaleziono w nim również niewielkie ilości wtrąceń, które za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz analizy składu chemicznego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) zidentyfikowano jako TiSi2, TiC i SiC. Wytworzone preformy mogą znaleźć zastosowanie w budowie elementów pracujących w ekstremalnych warunkach (wymienniki ciepła, katalizatory, filtry) lub jako wzmocnienia materiałów kompozytowych.
PL
W pracy podjęto próbę uzupełnienia informacji na temat wpływu zagęszczenia masy formierskiej ze spoiwami nieorganicznymi na podstawowe parametry wytrzymałościowe, tj.: wytrzymałość na rozciąganie i zginanie mas formierskich z uwodnionym krzemianem sodu po procesie szybkiego nagrzewania mikrofalowego. W badaniach zastosowano świeży piasek kwarcowy średni oraz trzy gatunki handlowego niemodyfikowanego uwodnionego krzemianu sodu o module molowym (SiO2/Na2O) w przedziale od 1,9 do 3,4. Masy sporządzone z 0,5% cz. mas. wody i 1,5% cz. mas. spoiwa zagęszczano wibracyjnie tak, aby osiągnąć różną gęstość pozorną (ϱ0) masy formierskiej. Badane parametry wytrzymałościowe po utwardzeniu i ostudzeniu próbek mas odnoszono do gęstości pozornej. Wyniki badań nad wpływem zróżnicowanego zagęszczenia odnoszono do dostępnych danych literaturowych. Występowanie zależności między gęstością pozorną a wytrzymałością na rozciąganie i zginanie utwardzonych mas potwierdzono za pomocą modeli liniowych dla korzystnego nagrzewania mikrofalowego, podobnie jak to ma miejsce w dotychczas opisanych przypadkach stosowania chemicznych metod sieciowania spoiw nieorganicznych. Ponadto na podstawie wykonanych badań stwierdzono występowanie podobnych przyrostów wytrzymałości na skutek zmian gęstości pozornej mas nagrzewanych mikrofalowo do tych, które zaobserwowano w masach utwardzanych chemicznie. Wyniki badań posłużyły do oceny jakości spoiw chemicznych stosowanych w odlewnictwie według kryteriów wytrzymałości przypadających na 1% wag. spoiwa w masie. W przypadku wszystkich badanych spoiw nieorganicznych stwierdzono korzystny stosunek wytrzymałości przeliczonej na udział 1% wag. spoiwa powyżej wartości 1,20 g/cm3 gęstości pozornej mas na osnowie piasku kwarcowego średniego.
EN
The study attempts to complement the information on the effect of the density of moulding sands with inorganic binders on basic strength parameters, i.e. the tensile and bending strength of moulding sands with hydrated sodium silicate, after the process of fast microwave heating. The tests applied fresh medium quartz sand and three types of commercial non-modified hydrated sodium silicate with a molar module (SiO2/Na2O) ranging from 1.9 to 3.4. The masses made of 0.5 wt. % of water and 1.5 wt. % of binder underwent vibrational densification so as, to obtain different apparent densities (ϱ0) of the moulding sand. The examined strength parameters, after hardening and cooling of the mass samples, were compared to apparent density. The results of the studies of the effect of a diversified density were referred to in the literature data. The occurrence of relations between the apparent density and the tensile and bending strength of the hardened masses was confirmed by means of linear models for advantageous microwave heating, similarly to the previously discussed cases of the use of chemical methods of curing inorganic binders. Also, based on the performed tests, similar strength increases were established, as a result of the changes in the apparent density of the microwave heated masses to those which were observed in the chemically hardened masses. The tests results were used to evaluate the quality of the chemical binders applied in casting according to the strength criteria per 1 wt. % of binder in the mass. In the case of Poall the tested inorganic binders, an advantageous ratio of strength recalculated to 1 wt. % of binder above the value of 1.20 g/cm3 of the apparent density of the masses based on medium quartz sand, was established.
EN
The process of aerobic stabilization of sludge is a process used in small or medium sewage treatment plants (up to 15 000 ENI). Owing to its energy intensity resulting from the need for intensive sedimentation and longterm process, many researches are being conducted on its intensification. One such method is disintegration. The purpose of disintegration is to increase the susceptibility of sewage sludge to aerobic decomposition by breaking up sediment flocs into fine particles along with the breakdown of cell membranes and then allowing biodegradation. The paper presents results of research of aerobic stabilized sludge, which is a mixture of non-disintegrated and microwave disintegrated sludge in different volume proportions. It was shown that sludge stabilized more quickly during the first days of the process. The minimum reduction of organic solids required at 38% for stabilized sludge occure earlier in mixed sludge tests than in non-disintegrated sludge.
PL
Proces tlenowej stabilizacji osadów ściekowych jest stosowany w małych lub średnich oczyszczalniach ścieków (do 15000 RLM). Ze względu na swą energochłonność, wynikającą z konieczności intensywnego natleniania osadu i długotrwałości procesu, w wielu miejscach prowadzone są badania nad jego zintensyfikowaniem. Jedną z metod jest dezintegracja. Celem dezintegracji jest zwiększenie podatności osadów ściekowych na rozkład tlenowy przez rozbicie kłaczków osadu na drobne cząstki wraz z rozpadem błon komórkowych i wówczas umożliwienie biodegradacji. W pracy przedstawiono wyniki badań osadu stabilizowanego tlenowo, który jest mieszaniną osadu niezdezintegrowanego i poddanego dezintegracji mikrofalowej w różnej proporcji objętościowej. Wykazano, że osad dezintegrowany mikrofalowo szybciej się stabilizował, szczególnie w pierwszych dniach procesu. Wymagane minimalne zmniejszenie suchej masy organicznej dla osadu ustabilizowanego na poziomie 38% w przypadku prób osadu mieszanego następowało wcześniej niż w przypadku osadu nie poddanego dezintegracji.
17
Content available Application of Microwave Energy in Waste Treatment
EN
Mining and metallurgy are the most dynamic industrial sectors in the world. Mining and metallurgical industrial activities are associated with huge environmental damages of soils, water and air due to the generation of a large number of hazardous wastes. Microwave metallurgy is a new metallurgy technology which has been developed recently and now is an attractive advanced inter-disciplinary field. Taking advantages of microwave heating, it is possible to develop new metallurgy technique and process, which cannot be realized under conventional heating method. The brief purpose of this contribution is to evaluate the viability of microwave energy in metallurgical waste treatment processes with reference to recycle possibility, the cost of mineral processing, efficiency of mineral extraction in order to optimize the whole process.
PL
Górnictwo i hutnictwo to najbardziej dynamicznie rozwijające się sektory przemysłowe na świecie. Działalność górnicza i hutnicza związane są z ogromnym zniszczeniem gleb, wód i powietrza spowodowanych wytwarzaniem dużej ilości odpadów niebezpiecznych. Wykorzystanie mikrofal to nowa technologia, która została ostatnio opracowana. Korzystając z mikrofal można opracować nowe techniki i procy metalurgiczne, zastępujące konwencjonalną metodę ogrzewania. Celem artykułu jest ocena możliwości zastosowania energii mikrofalowej w procesach przeróbki odpadów metalurgicznych. Oceniono skuteczność recyklingu, koszty przeróbki odpadów i jej efektywności.
EN
In this study, eco-friendly 100% nettle bast bio-fibre fabric was dyed with eco-friendly natural dye, madder (Rubia tinctorum L.), using alternative dyeing methods such as ultrasound and microwave energy. Dyeings were performed with conventional-exhaustion, ultrasound and microwave methods using green tea and alum as mordants. The colorimetric, colour fastness properties and FTIR-ATR spectra of the nettle-biofibres dyed were investigated. Although the colour strengths of the microwave and ultrasound energy-aided dyeings were not as high as in conventional dyeings, the usage of microwave-energy in dyeing is important in terms of shortening the process time. All dyed nettle fabrics exhibited very high and commercially acceptable wash, dry-rub, alkaline-perspiration, acidic-perspiration and water fastness properties. Overall the conventional and ultrasound dyeing methods caused slightly higher light fastness than the microwave assisted dyeing method.
PL
W pracy wykonane z włókien pokrzywy dzianiny barwiono ekologicznym naturalnym barwnikiem kraplak (Rubia tinctorum L.) przy użyciu ultradźwięków i mikrofal. Barwienie przeprowadzono stosując jako zaprawę farbiarską zieloną herbatę i ałun. Zbadano właściwości kolorymetryczne, trwałości koloru i widma FTIR-ATR wybarwionych włókien. Stwierdzono, że mimo, iż efekt barwienia przy użyciu mikrofal i ultradźwięków nie był tak silny, jak w przypadku tradycyjnego barwienia, to użycie mikrofalal wpływa na skrócenie czasu procesu. Wszystkie barwione wyroby wykazały bardzo wysokie i dopuszczalne w handlu trwałości na: pranie, pocieranie na sucho, potliwość kwaśną i alkaliczną oraz trwałość na wodę. Stwierdzono, że konwencjonalne i ultradźwiękowe metody barwienia powodowały nieco wyższą odporność na światło, niż barwienie przy użyciu mikrofal.
PL
W artykule przedstawiono moduł mikroprzepływowo-mikrofalowy wykonany techniką LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics). Opisano proces projektowania, wykonania i charakteryzacji parametrów mikrofalowych wspomnianego modułu. Projekt wykonano na podstawie wyników symulacji numerycznych metodą elementów skończonych (FEM, Finite Elements Method) zaimplementowaną w oprogramowaniu ANSYS-HFSS. Wyniki modelowania zostały zweryfikowane poprzez pomiary parametrów mikrofalowych (macierzy rozproszenia S) rzeczywistego modułu.
EN
In this paper a microfluidic-microwave module made in LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramics) technology was presented. The process of design, construction and characterization microwave parameters of mentioned device was described. The project was made on the basis of results of Finite Elements Method (FEM) simulation, implemented in ANSYS-HFSS Software. Modeling results were verified through microwave parameters (scattering matrix) measurements of actual microfluidic-microwave device.
20
Content available remote Tribological properties of Al matrix composites reinforced with MAX type phases
EN
A method was developed to manufacture Al-Si alloy matrix composites reinforced with MAX phases by squeeze casting pressure infiltration of porous preforms. The MAX phases were synthesized using self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in the microwave assisted mode. For the produced composites abrasive wear resistance tests were carried out using the pin-on-flat method with reciprocating motion for different load values (0.1, 0.2 and 0.5 MPa), while maintaining other parameters (sliding distance, speed) constant. The sliding distance equaled 2000 m with the average speed of 0.3 m/s, whereas the flat counterpart was made of CT70 tool steel with the hardness of 67 HRC and roughness Ra = 0.4÷0.6. Before testing both of the tribosurfaces were degreased with acetone. Volumetric sample consumption was investigated and changes in the structure of the working surfaces were analyzed. Optical and scanning electron microscopy analysis were also performed and elaborated in order to facilitate understanding and interpretation of the wear mechanisms. It was confirmed that the composite materials exhibit more than two times higher wear resistance than that of the matrix itself. The wear rate of the matrix falls within the range of 3.5÷5.5-10−4mm3/Nm, while for the composite material - 1.3÷2.4-10−4 mm3/Nm. In the Al-Si matrix the main wear mechanism was identified to be based on plastic deformation composed of scaling and cracking processes, while for the MAX phase composite it is principally abrasive wear leading to pre-fracture, delamination and extraction of MAX phase platelets.
PL
Opracowano metodę wytwarzania kompozytów na osnowie stopu Al-Si wzmocnionego fazami typu MAX metodą infiltracji ciśnieniowej porowatych preform. Fazy typu MAX syntezowano metodą samorozprzestrzeniającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS) wspomaganej mikrofalami. Dla wytworzonych kompozytów przeprowadzono badania odporności na zużywanie ścierne metodą pin-on-flat realizującą ruch posuwisto-zwrotny dla różnych wartości obciążenia (0,1, 0,2 i 0,5 MPa) przy zachowaniu pozostałych parametrów (droga ścierania, prędkość) stałych. Droga ścierania wynosiła 2000 m przy prędkości średniej 0,3 m/s, zaś przeciwpróbka wykonana była ze stali. Zbadano objętościowe zużycie próbki oraz przeanalizowano zmiany w strukturze powierzchni współpracujących. Przeprowadzono analizę mikroskopową metodami mikroskopii optycznej i skaningowej w celu ułatwienia zrozumienia i interpretacji mechanizmów zużycia. Potwierdzono, że materiały kompozytowe wykazują ponad dwa razy większą odporność na zużywanie ścierne od materiału osnowy. Współczynnik zużycia osnowy wynosił 3,5÷5,5x10−4 mm3/Nm, podczas gdy dla materiału kompozytowego był równy 1,3÷2,4⋅10−4 mm3/Nm. W przypadku osnowy Al-Si zaobserwowano mechanizm zużycia oparty na odkształceniu plastycznym, zaś dla kompozytu wzmocnionego fazami typu MAX było to głównie zużywanie ścierne, prowadzące do powstania pęknięć, delaminacji i ekstrakcji fragmentów płytek faz typu MAX.
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.