Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Włókna węglowe i kompozyty modyfikowane drogą interkalacji

100%

Macherzyńska B. , Błażewicz S.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 2

52-57

PL

Celem pracy było określenie zdolności do interkalacji kompozytów węglowych ich poszczególnych komponentów. Przygotowano następujące materiały: włókien grafitowych o oznaczeniach producenta P-120 i K-1100, osnowę węglową i kompozyty. Do wytworzenia osnowy kompozytu wykorzystano żywicę fenolowo-formaldechydową (Z) i pak mezofazowy (PAK). Surowce osnowy węglowej po wstępnym procesie zwęglania zostały poddane obróbce cieplnej do 2150 stopni Celsjusza, co miało na celu podwyższenie zdolności osnowy węglowej do interkalacji. Otrzymano trzy rodzaje kompozytów P/Z, K/Z i K/PAK o wzmocnieniu dwukierunkowym (2D) różniących się między sobą rodzajem zastosowanych włókien i osnowy. Wszystkie próbki węglowe zostały poddane procesowi interkalacji chlorkiem miedzi(II). Do badania struktury materiałów węglowych przed i po procesie interkalacji stosowano dyfrakcję rentgenowską. Metodą tą wyznaczono parametry mikrostruktury (Lc, La), odległość międzypłaszczyznową (d002), oraz grubość warstwy interkalacyjnej (di).

EN

The aim of this paper was to describe ability to intercalation of laboratory prepared carbon composites and their constituents. In work the following materials were tested: pitch-based fibres of P-120 and K-1100 manufacturer's designations, carbon matrix and resulting composites. To prepare a matrix of composites, phenol-formaldehyde resin (Z) and pitch-based precursor (PAK) were used. After initial carbonisation, the carbon matrix was heated to 2150 degrees centigrade to improve ability to the future intercalation. Three kinds of composites (P/Z, K/Z and K/PAK), with two directional reinforcement (2D), were prepared. All carbon samples were intercalated with copper chloride(II). To study the structure of all materials, before and after intercalation, X-ray diffraction method was used. It enabled to measure microstructure parameters (Lc and La), interplanar distance (d002) and thickness of an intercalation layer (di). Before intercalation, graphite fibres are characterized by well developed graphite structure of three-dimensional order, different than carbon turbostratic structures. Graphite fibres show a tendency to intercalation, however this process proceeds harder than in a synthetic graphite, which is testified by difraction spectra with visible complex stages of intercalation. Comparison of two kinds of graphite fibres shows that their structure significantly affects intercalation process.

2

Otrzymywanie kompozytów W/WxC metodą SPS

100%

Macherzyńska B. , Matsuura K.

Materiały Ceramiczne

|

2007

|

tom R. 59, nr 3

118-120

PL

Artykuł opisuje zastosowanie metody SPS (Spark Plasma Sintering) do otrzymywania spieków z proszków roztworów stałych w układzie W-C otrzymanych metodą spalania. W celu zbadania podstaw wytwarzania materiałów gradientowych (FGM) w tym układzie, przygotowano próbki o zawartości węgla zmieniającej się od 10 do 60% at. Strukturę i właściwości otrzymanych materiałów badano za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej, dyfrakcji rentgenowskiej oraz pomiarów twardości Vickersa. Znaleziono korelacje pomiędzy udziałem węgla w wyjściowej mieszaninie substratów, a składem fazowym, twardością i mikrostrukturą otrzymanych tworzyw. Ponadto, wytworzono materiały gradientowe o zawartości węgla 10, 30 i 50 % at. Właściwości mechaniczne materiałów gradientowych zmieniały się z udziałem węgla. Wytworzono materiał, w którym ziarna węglika wolframu o zmiennym składzie były wiązane wolframem metalicznym.

EN

For combustion-synthesizing of W-C hard alloys from the elemental powders, the spark plasma sintering (SPS) method was used. To establish a fundamental base of processing of functionally graded materials (FGM), samples with different atomic fraction of carbon, from 10 at% up to 60 at%, were produced. The structure and properties were systematically characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, and Vickers hardness measurement. Interestingly, a correlation between atomic fraction of carbon in the elemental powder mixture and hardness, microstructure and constituting phases after the synthesis has been found. Successively, the FGM samples with a graded carbon fraction of 10, 30 and 50 at% were produced. The mechanical properties of these FGM samples changed with the carbon fraction. Finally a graded material tungsten carbide was bonded with pure tungsten metal.

3

Wpływ wybranych czynników fizycznych i chemicznych na właściwości elektryczne interkalowanych włókien grafitowych

100%

Macherzyńska B. , Błażewicz S.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

tom R. XXIII, nr 6

723-729

PL

W pracy przedstawiono wpływ czynników, takich jak suche powietrze (bez wilgoci), warunki atmosferyczne (ciśnienie atmosferyczne, temperatura pokojowa), podwyższona temperatura i woda destylowana, na trwałość interkalowanych włókien grafitowych. Trwałość włókien interkalowanych określono jako względne zmiany rezystancji w czasie. Użyto dwóch rodzajów włókien typu P-120 i K-1100 charakteryzujących się budową krystaliczną zbliżoną do grafitu syntetycznego. Włókna te interkalowano chlorkiem manganu (II) i mieszaniną chlorków metali grup przejściowych typu MnCl2/CuCl2 i MnCl2/FeCl3.

EN

Studies were conducted to establish the influence of dry air (moisture - free air), atmospheric air, heat treatment and distilled water bath on stability of intercalated graphite fibres. Stability of intercalated fibres has been defined as relative change of resistivity or resistance measured as a function of time. Two kinds of pitch-based fibres were used, namely P-120 and K-1100. Both types of fibres have shown a crystallite structure similar to that of synthetic graphite. These fibres were intercalated with MnCl2 and mixture of metal chlorides, such as MnCl2/CuCl2 and MnCl2/FeCl3.

4

Badania nad wykorzystaniem laminatów węglowych do wzmacniania kształtek betonowych

80%

Piekarczyk J. , Macherzyńska B. , Błażewicz S.

Kompozyty

|

2005

|

tom R. 5, nr 2

33-38

PL

Celem pracy było wytwarzanie laminatów z żywic epoksydowych i włókien wysokomodułowych oraz zastosowanie ich do wzmocnienia próbek wykonanych z betonu i zaprawy cementowej. Zastosowano cztery rodzaje włókien węglowych różniących się wartościami modułu Younga, w zakresie od 230 GPa (T-230) do 960 GPa (K-950) (tab. 1, rys. 1). Właściwości sprężyste włókien węglowych, żywic epoksydowych i laminatów były wyznaczane na podstawie badań ultradźwiękowych (rys. 2, tab. 3). Kształty próbek użytych do badań właściwości mechanicznych przedstawiają rysunki 4-6. Laminaty z włóknami węglowymi otrzymano drogą impregnacji wiązek włókien roztworem żywicy epoksydowej. Następnie, jednokierunkowe wiązki układano w formie metalowej, usuwano nadmiar żywicy pod ciśnieniem (około 30 atm.) i uformowane laminaty utwardzano w temperaturze pokojowej. Mikrofotografie przekroju poprzecznego otrzymanego kompozytu pokazano na rysunku 7. W zależności od typu włókien węglowych i ich udziału objętościowego otrzymano laminaty kompozytowe mające różne wartości modułu Younga (tab. 3). Wyniki testów mechanicznych różnych jednokierunkowych kompozytów laminatowych wykazały, że wartości modułu Younga mieściły się w zakresie od 95 do 595 GPa. Badania przyczepności laminatów do powierzchni próbek betonowych określone metodą ścinania wykazały, że wartość wytrzymałości na międzywarstwowe ścinanie wynosi 5,8 +/-0,78 MPa. Wzrost wytrzymałości na zginanie próbek wykonanych z zaprawy cementowej i próbek betonowych wyniósł od 7 do 14 razy w porównaniu do próbek bez wzmocnienia. Badania wpływu środowiska wodnego na właściwości mechaniczne próbek cementowych z przyklejonymi laminatami nie wykazały straty wytrzymałości w teście zginania w okresie dwóch miesięcy.

EN

The aim of this work was the manufacture of high-modulus carbon fibers - based cpoxy resin laminates and application them for strengthening of samples made of concrete and cement mortar. Four types of carbon fibres were used in this work, varying in Young modulus from 230 GPa (T-230) to 960 GPa (K-950) (Tab. 1, Fig. 1). The elastic properties of fibres, epoxy resin and laminates were calculated by using ultrasonic method (Fig. 2, Tables 2 and 3). Figures 4-6 demonstrate the shapes of samples for studying the mechanical properties. The carbon fibers - based laminates were obtained by impregnation of carbon fibres tows with cpoxy resin solution. Subsequently, unidirectional fibrę composite tapes were formed under compression (30 atm) to reduce an excess of resin followed by the curing of the lamiuates at room temperature. Figure 7 shows photomicrograph of cross section area of the composite. Composite laminates having different values of Young modulus were prepared, depending upon the type of carbon fibres reinforcement and its volume fraction (Tab. 3). Mechanical tests results from the various unidirectional composite laminates showed that the values of Young's modulus ranged from 90 to 595 GPa. Adhesion assessment of laminates to the concrete samples surfaces indicated that the interlaminar shear strength is 5.8+/-0.78 MPa. An increase of flexural strength of cement mortar and concrete samples strengthened with laminates from 7 to 14-times was obtained, as compared to the as-received cement samples. The effect of water exposure of cement samples with glued laminates on mechanical properties revealed that no loss in flexural strength occurred within the time of two months.

5

Badania nad zastosowaniem kompozytów węglowych w akumulatorach ciepła reakcji chemicznej

80%

Błażewicz S. , Macherzyńska B. , Touzain P. , Stodulski M.

Karbo

|

1999

|

tom Nr 5

185-188

PL

Przedstawiono wyniki badań nad możliwości zastosowania kompozytów węglowych w akumulatorze ciepła reakcji chemicznej. Kompozyt węglowy pełnił funkcję. złoża, w którym przebiegała egzotermiczna reakcja chemiczna pomiędzy chlorkiem manganu (II) i amoniakiem. Badania miały na celu poprawienie warunków transportu ciepła z miejsca reakcji do otoczenia oraz kinetyki reakcji zwilżanej z transportem masy reagentów biorących udział w reakcji. Zastosowano kompozyt węgiel/węgiel z wysokomodułowych włókien węglowych oraz osnowy węglowej, który charakteryzował się wysokim współczynnikiem przewodnictwa cieplnego.

EN

The results on carbon composites for heat stockage of chemical reaction have been presented. The carbon composite acted as the bed in which the exothermic chemical reaction was taking place between manganese chloride (II) and ammonia. The investigations we1.e focused on improvement of heat transfer conditions from the place of the reaction to the surroundings and kinetics of the reaction associated with the transport of reagents' mass taking part in the reaction. Carbon composite has been used / coal from highly modula1. carbon fibres and carbon matrix/ with high coefficient of thermal conductivity has been applied.

6

Zastosowanie metody ultradźwiękowej do badania biodegradacji szkieł nawozowych

80%

Macherzyńska B. , Sułowska J. , Wacławska I. , Szumera M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 3

409-414

PL

W pracy wykorzystano metodę ultradźwiękową do badania mechanizmu wzajemnego oddziaływania szkieł nawozowych i roztworów kwasu solnego lub cytrynowego symulujących warunki naturalnego środowiska glebowego. Przebieg biodegradacji szkła badano poprzez obserwacje mikroskopowe zmian jego powierzchni, pomiary zmian masy szkła oraz prędkości rozchodzących się w nim podłużnych fal ultradźwiękowych. W początkowym okresie rozpuszczania szkieł (do 48 godzin), zarówno w przypadku masy jak też prędkości propagacji podłużnych fal ultradźwiękowych, odnotowano znaczny spadek tych wielkości. Po tym okresie czasu prędkość fal ultradźwiękowych ulega zmianom zależnie od użytego roztworu. Obserwowane cykliczne zmiany prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych wyjaśniono w oparciu o złożony mechanizm rozpuszczania się szkieł nawozowych.

EN

In the study, an ultrasonic method was used to examine the interaction between glassy fertilizer and acidic solutions (HCl, citric acid), simulating conditions of the natural soil environment. The course of biodegradation of the glass has been studied by observing microscopic changes in the surface, measuring changes in glass mass, and determining velocity of longitudinal ultrasonic waves propagating within it. In an initial period of dissolution of glass, a significant decrease was detected for both the mass and the propagation velocity of longitudinal ultrasonic wave. After this period of time, the ultrasonic wave velocity changed depending on the solution used. The observed changes in velocity of propagation of ultrasonic waves are explained on the basis of a complex mechanism of glass fertilizer dissolution.

7

Ocena struktury, modułu Younga oraz cytotoksyczności kompozytów na bazie chitozanu

80%

Przekora A. , Pałka K. , Macherzyńska B. , Ginalska G.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

tom Vol. 15, no. 114

52--58

PL

Ceramika wapniowo-fosforanowa w formie porowatego rusztowania na bazie biodegradowalnego biopolimeru jest materiałem powszechnie stosowanym jako wypełniacz ubytków tkanki kostnej w ortopedii i stomatologii. Chitozan, ze względu na swoje charakterystyczne właściwości takie jak: podobieństwo strukturalne do glikozaminoglikanów (GAG) macierzy pozakomórkowej tkanki kostnej, brak toksyczności, szybka biodegradacja, podatność na chemiczną i enzymatyczną modyfikację, stymulacja adhezji i proliferacji komórek oraz osteoinduktywność, jest często stosowany w inżynierii tkankowej kości jako składnik kompozytów. W niniejszej pracy, określono parametry strukturalne i mechaniczne oraz cytotoksyczność typów kompozytów na bazie chitozanu (chitozan-HA BIOCER oraz chitozan-HT BIOCER). Testy in vitro przeprowadzono z wykorzystaniem linii komórkowej hFOB 1.19 (ludzkie płodowe osteoblasty). Cytotoksyczność ekstraktów z kompozytów oznaczono za pomocą testu LDH. Wyniki badań wyraźnie wskazują, że wyprodukowane kompozyty na bazie krylowego chitozanu wykazują dobre parametry strukturalne i mechaniczne o dużej zgodności z tkankami, są nietoksyczne i przez to są obiecującym materiałem do stosowania w inżynierii tkankowej kości.

EN

Calcium phosphate ceramics in the form of biodegradable biopolymer-based, porous scaffolds are widely used as bone defect filler in dentistry and orthopedics. Chitosan is often applied in bone tissue engineering as a component of composites because of its characteristic properties such as structural similarity to glycosaminoglycans (GAG) of bone extracellular matrix, nontoxicity, rapid biodegradation, prone to chemical and enzymatic modification, stimulation of cell adhesion and proliferation and osteoinduction. In this work, the structure, mechanical properties and cytotoxicity of 2 types of chitosan-based composites (chitosan-HA BIOCER and chitosan-HT BIOCER) were evaluated. In vitro cell culture tests were carried out using hFOB 1.19 cell line (human fetal osteoblast cells). The cytotoxicity of scaffolds extracts was estimated by LDH test. Our studies clearly indicate that created krill chitosan-based composites show good structural and mechanical properties with good compatibility with human tissues. Furthermore, produced composites are nontoxic and thus are promising materials for bone tissue engineering application.

8

Study of selected properties of carbon-carbon composites irradiated with neutrons

70%

Błażewicz S. , Piekarczyk J. , Macherzyńska B. , Chłopek J. , Michałowski J.

Karbo

|

2001

|

tom Nr 11

393-396

EN

The effect on mechanical and physical properties of neutron irradiation of carbon fibre-based composites has been determined. The composite samples were irradiated with neutrons at a dose of 7,3 • 10(17)n/cm(2). Significant improvement in mechanical properties of composites was observed.

PL

Określono wpływ napromieniowania neutronami kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi. Próbki kompozytowe były napromieniowane neutronami o dawce 7,3 • 1O(17) neutronów/cm(2). Zaobserwowano znaczącą poprawę właściwości mechanicznych kompozytów.

9

Wpływ atmosfery wypalania na zagęszczanie, morfologię i właściwości sprężyste spieków z naturalnego hydroksyapatytu

61%

Brzezińska-Miecznik J. , Macherzyńska B. , Haberko K. , Mozgawa W. , Bućko M. , Pyda A.

Engineering of Biomaterials

|

2009

|

tom Vol. 12, no. 86

17-21

PL

Naturalny hydroksyapatyt został wyekstrahowany z korowej części długich kości wieprzowych poprzez potraktowanie ich gorącym roztworem NaOH, przemycie H2O i wyprażenie w temperaturze 450°C. Pod ciśnieniem 200 MPa wyprasowano próbki, które spiekano w atmosferze powietrza, CO2 i argonu w temperaturze 1000°C. Stwierdzono, że atmosfera spiekania wpływa na zagęszczenie, morfologię, stabilność chemiczną i w konsekwencji na właściwości sprężyste spieków. W wyniku spiekania hydroksyapatytu w powietrzu uzyskano gęste spieki o dużych, wykształconych ziarnach. Próbki spiekane w argonie i w CO2 charakteryzują się mniejszym zagęszczeniem i drobnoziarnistą mikrostrukturą. Stwierdzono także, że atmosfera CO2 nie tylko przeciwdziała rozkładowi hydroksyapatytu (nie pojawia się wolne CaO), lecz powoduje wbudowywanie się grup CO3(2-) w strukturę.

EN

Natural hydroxyapatite was extracted from cortical part of long pig bones by treatment in hot sodium hydroxide solution. Material was washed with water, dried and calcined at 450°C. Cylindrical samples compacted under 200 MPa were sintered in air, CO2 and Ar atmospheres at 1000°C. Sintering atmosphere influences densification, microstructure, chemical stability and consequently elastic properties of the samples. Treatment in air atmosphere leads to the most dense material of the largest and faceted grains. Lower densification and smaller grains occur in CO2 and Ar atmospheres. Carbon dioxide atmosphere counteracts decomposition of the material, no free CaO appears, but additional CO3(-2) groups become built into the HAp structure.

10

Effect of sintering atmosphere on the selected properties of the natural origin hydroxyapatite materials

61%

Brzezińska-Miecznik J. , Macherzyńska B. , Haberko K. , Strojny A. , Mozgawa W. , Bućko M. M. , Pyda A.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 3

363-365

EN

Natural origin hydroxyapatite was extracted from the long cortical part of pig bones by treatment with the hot NaOH solution. After that, the material was carefully washed with distilled water, dried, and calcined in air at 450 ° C. The samples compacted under 200 MPa were subjected to heat treatment at 1000°C in air, CO2, O2, Ar and N2 atmospheres. It was found that sintering atmosphere influences greatly densification of the system, sample morphology, chemical stability and elastic properties. The materials sintered in air showed high density characterized by low open porosity and relatively large faceted grains. Heat treatment in the remaining atmospheres led to essentially lower densification. Grain sizes in these cases were much smaller. It was found that CO2 atmosphere arrested decomposition of the material; no free CaO appeared, and additional CO3(2-) groups were built into the hydroxiapatite structure.

PL

Hydroksyapatyt pochodzenia naturalnego został uzyskany z długiej części korowej kości wieprzowych drogą obróbki w gorącym roztworze NaOH. Następnie, materiał starannie przemyto wodą destylowaną, wysuszono i kalcynowano w powietrzu w 450°C. Próbki wyprasowane pod 200 MPa poddano obróbce cieplnej w 1000°C w atmosferach powietrza, CO2, O2, Ar lub N2. Stwierdzono, że atmosfera spiekania wpływa znacząco na zagęszczenie materiału, jego morfologię, skład chemiczny i właściwości sprężyste. Materiały spieczone w powietrzu pokazały wysokie zagęszczenie charakteryzujące się niską porowatością otwartą i względnie dużymi ziarnami o płaskich ścianach. Obróbka cieplna w pozostałych atmosferach prowadziła do znacząco mniejszego zagęszczenia. Rozmiary ziaren w tych przypadkach były znacznie mniejsze. Stwierdzono, że atmosfera CO2 zatrzymywała rozkład materiału; nie występował wolny CaO i dodatkowe grupy CO3(2-) wbudowywały się w strukturę hydroksyapatytu.