Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Charakterystyka powierzchni kompozytów ceramiczno-polimerowych w środowiskach wodnych o różnych pH

100%

Siejka-Kulczyk J. , Lewandowska M. , Kurzydłowski K. J.

|

tom R. 9, nr 58-60

194-197

2

Badania mikrostruktury i wybranych właściwości mechanicznych kompozytów ceramiczno-polimerowych stosowanych na stałe wypełnienia stomatologiczne

80%

Siejka J. , Lewandowska M. , Sikorski K.

|

2003

|

tom R. 6, nr 29

27-29

PL

Kompozyty ceramiczno-polimerowe są perspektywicznym materiałem, który może być stosowany na stałe wypełnienia stomatologiczne. Przeprowadzono badania nad mikrostrukturą i właściwościami mechanicznymi trzech materiałów handlowych. Wyznaczono wytrzymałość na ściskanie oraz zmierzono mikrotwardość.

EN

Ceramic-polymer composites are perspective materials for permanent dental fillings. The present study was concerned with examining the microstructure and mechanical properties of three commercial composites. The mechanical parameters examined included the compressive strength and microhardness.

3

Comparative study of wear resistance of the composite with microhybrid structure and nanocomposite

60%

Pieniak D. , Walczak A. , Niewczas A. M.

|

tom Vol. 10, no. 4

306--309

EN

The aim of the study was to compare microhardness and wear resistance of ceramic-polymer composites with micro and nanohybrid structure. For the studies commercial composites were used, containing filler particles of the same type but different sizes, nanosized (Filtek Ultimate) and micro-sized (Filtek Z250) composites. Tribological testing was conducted using ball-on-disc micro-tribometer. Vickers testing method was applied for microhardness studies with the use of Futertech FM 700 device. It has been demonstrated that the wear of Filtek Ultimate is almost twice lower in comparison to wear of Filtek Z250 composite. It has been concluded that the use of filler nanoparticles significantly increased wear resistance of the material. Additionally, lack of correlation between material microhardness and wear resistance has been demonstrated.

4

The Structural Optimixation of Ceramic-Organic Composites

60%

Borysovska K. , Verbylo D. , Podrezov Y. , Szafran M.

|

tom Vol. 54, iss. 4

875-879

EN

The results of studies concerning of ceramic - polymer composites on the porous ceramic base are presented in the paper. Wide technological possibilities of fabrication of high-porous materials allows for an optimization of the structural parameters of ceramic-polymer composites in order to achieve their maximum mechanical properties. In the case of the transition from the single crack fracture to stochastic cracking, porous morphology, volume porosity, pore and particle size, properties of polymeric filler should be taking into account. The influence of the porous structure and the porosity of the ceramic matrix on strength and the mechanical behavior of the ceramic-polymer composite is caused by the stress concentration near the pores. Introduced to the pores of the ceramic porous material of polymer leads to improve the strength and damping parameters of the composite obtained.

PL

W artykule przedstawiono i przeanalizowano właściwości mechaniczne kompozytów ceramika-polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego. Wykazano, że optymalizacja struktury takich kompozytów stwarza możliwość uzyskania materiałów o bardzo dobrych parametrach mechanicznych. W procesie optymalizowania parametrów takich kompozytów należy wziąć pod uwagę porowatość, wielkość i rozkład wielkości porów oraz właściwosci polimeru wprowadzonego do porów ceramicznego tworzywa porowatego. Wykazano że wprowadzenie polimeru do porów ceramicznego tworzywa porowatego prowadzi do wzrostu wytrzymałości mechanicznej oraz właściwości tłumiących takich kompozytów.

5

Badania właściwości materiałów ferroelektrycznych w zakresie mikrofal

60%

Jaszczyszyn E. , Szafran M. , Modelski J. , Bobryk E.

|

tom Vol. 49, z. 2

247-256

PL

W pracy przedstawiono impulsową metodę do pomiaru parametrów materiałów ceramiczno-polimerowych, przydatnych do zastosowań w zakresie mikrofal. Przeprowadzono także badania kompozytowych warstw ceramiczno-polimerowych zawierających modyfikowany ceramiczny proszek ferroelektryczny typu Ba0.65Sr0.35TiO3 oraz odpowiedni polimer, w którym w sposób dyskretny rozproszone zostały ziarna tego proszku. Otrzymane współczynniki przestrajania skutecznej przenikalności elektrycznej pozwalają stwierdzić, że warstwy takie nadają się do opracowania nowych typów anten oraz podzespołów mikrofalowych.

EN

Pulse method for microwave measurement of the ceramic-polymer materials parameters has been developed. Ceramic-polymer composite substrates with modified ferroelectric powder Ba0.65Sr0.35TiO3 and appropriate polymer (grains of the powder have been sprayed into polymer with specific method) have been also investigated. The powder Ba0.65 Sr0.35TiO3 has been synthesized at the temperature range 1150-1350C/3h and admixture (from 0,5% to 3%) of oxides of nickel or manganese or iron have been added. The ferroelectric powder after being granulated (into grinder) according to desired size (1-5 um) has been utilized in order to obtain ceramic-polymer films. The substrates of the ceramic-polymer composite have been designed such that volume of the ferroelectric powder was from 75% to 97,5%. However, volume of the polymer was at the range from 2,5 to 25%. Thickness of the composite layer has been chosen from 100 to 500 um. The type of the polymer required for obtaining the composite with desired parameters has been also investigated. Main properties of the composite are mechanical resistance and flexibility. They permit to operate easy with obtained substrate and cover conductive plane with it. The polystyrene and polyvinyl butyral are the best among many investigated polymers. The proposed pulse method for microwave measurement of the ceramic-polymer materials parameters is based on measurement of the pulse delay to after pulse passed of the microstrip line fragment. The substrate of the microstrip line is realized with ferroelectric material. Utilizing this pulse method permits to accurately define the pulse delay without matched to microstrip, but it does not permit to assign losses. Because permittivities of the investigated materials are primarily unknown this way might be very useful. Microstrip line can be matched and the losses can be determined by changing pulse magnitudes. Obtained results (e.g. tuning ability coefficient of the effective permittivity) show that ceramic-polymer substrate can be utilized in designing new type of antennas and microwave devices.

6

Ceramic-polymer composites for microwave applications

51%

Szafran M. , Bogdańska B. , Bobryk E. , Jaszczyszyn E. , Derzakowski K.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

tom R. 12, nr 1

9-13

EN

Ceramic-polymer composites with ferroelectric properties provide significant opportunities in the design and manufacture of modern electronic materials whose functional characteristics are constantly being improved. Barium titanate (BT) and barium strontium titanate (BST) are known and widely used materials in electronics. The paper presents the results of research on a receiving ceramic-polymer composite with an as low as possible permittivity and loss tangent. As a ceramic fraction barium-strontium titanate (BST) with various dopants (Fe2O3, Ni2O3, La2O3, SnO2 and Y2O3) were tested and as an organic one - water dispersions of styrene-acrylic polymers. The influence of BST doped with metal oxides on the sintering process was observed. X-ray diffraction patterns were made for sintered powders while the Vickers hardness, relative density and volume shrinkage of sintered pellets were studied. The zeta potential as a function of pH for pure BST and doped with Ni2O3 were measured. BST doped with Ni2O3 had the best relative density and this powder was used for further research. For the aqueous tape casting method four water dispersions of polymers with different concentrations and structures as binders were tested. For these polymers heat flow as a function of temperature by differential scanning calorimetry (DSC) and the glass transition temperature were measured. Additionally, the concentration of water dispersion of the polymers was tested by the gravimetric method. For the obtained ceramic - polymer composites, the relative permittivity and loss tangent were measured at a 9 GHz frequency.

PL

Kompozyty ceramiczno-polimerowe o właściwościach ferroelektrycznych dają znaczne możliwości przy projektowaniu i wytwarzaniu nowoczesnych materiałów elektronicznych o nowych i wciąż udoskonalanych cechach użytkowych. Znanym od lat i powszechnie stosowanym materiałem w elektronice jest tytanian baru (BT) oraz tytanian barowo-strontowy (BST). Domieszkowanie BST tlenkami metali powoduje zmianę parametrów elektrycznych (np. przenikalności dielektrycznej, tangensa kąta strat) oraz fizycznych (twardości, zagęszczenia). W niniejszej pracy badano wpływ domieszek (Fe2O3, Ni2O3, La2O3, SnO2 i Y2O3) na proces spiekania BST w zakresie 1200÷1400°C. Przeprowadzono analizę rentgenograficzną otrzymanych proszków, a także zbadano mikrotwardość Vickersa, względne zagęszczenie spieków oraz ich skurczliwość objętościową. Wykonano pomiary potencjału zeta w funkcji pH dla czystego BST oraz domieszkowanego 2 i 8% mol Ni2O3. Na podstawie otrzymanych wyników wybrano proszek o najlepszym zagęszczeniu (BST + 5% mol Ni2O3) i dobrano spoiwo polimerowe oraz upłynniacz, aby otrzymać gęstwę odpowiednią do odlania folii metodą aqueous tape casting. Istotne było dobranie polimerów obniżających lub niewpływających znacząco na wartość względnej przenikalności dielektrycznej, ponieważ po procesie formowania folia nie była już spiekana. Badano wodne dyspersje polimerów styrenowo-akrylowych o różnych stężeniach, które wyznaczono metodą wagową. Wykonano pomiary zmiany strumienia ciepła w funkcji temperatury metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i na podstawie tej zależności wyznaczono temperaturę zeszklenia analizowanych polimerów. Uzyskane kompozyty ceramiczno-polimerowe o różnych zawartościach proszku ceramicznego (60 i 55%) oraz różnych ilościach domieszek (2, 5 i 8% mol) poddano badaniom względnej przenikalności dielektrycznej oraz tangensa kąta strat przy częstotliwości 9 GHz.

7

Kompozyty ceramika-polimer do zastosowań stomatologicznych

51%

Cwalińska A. , Szafran M. , Rokicki G. , Biernat M.

|

tom Vol. 10, no. 69-72

69-73

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymaniem nowych materiałów kompozytowych do zastosowań stomatologicznych. Jednym ze składników fazy organicznej był nowy, rozgałęziony monomer uretanowo-metakrylowy UM1. Charakteryzuje się on ponad cztery razy mniejszym skurczem polimeryzacyjnym w porównaniu do powszechnie stosowanej w stomatologii żywicy opartej na monomerze Bis-GMA. Wypełniacz stanowiły ceramiczne proszki krzemionkowe, których udział był stały i wynosił 60% obj. kompozytu, w tym 10% obj. nanokrzemionki. Proszki wprowadzano do kompozycji żywic, w których zmieniano stosunek wagowy mieszaniny Bis-GMA/TEGDMA do żywicy UM1. Badania wykazały, że dodatek żywicy UM1 pozwala na uzyskanie kompozytów o większej twardości i większej wytrzymałości na zginanie w porównaniu do kompozytów opartych na Bis-GMA.

EN

This paper presents results of research on obtaining new composite materials for dental application. One of the components of organic phase is new, branched UM1 urethane-methacrylic monomer. The monomer shows over four times lower polymerization shrinkage in comparison to commonly used in dentistry Bis-GMA - based resin. Applied inorganic fillers consisted of silica powders, which total content was kept constant and amounted up to 60 vol.% of composite, while nanofiller amount was 10 vol.%. Ceramic powders were added to mixture of resins, in which weight ratio of Bis-GMA/TEGDMA composition to UM1 resin varied. Results prove that UM1 resin additive allows obtaining composites distinguished by increased hardness and flexural strength in comparison to those based on Bis-GMA monomer.

8

The effect of molecular weights of poly(propylene glycol) on rheological properties of shear thickening fluids

41%

Głuszek M. , Idźkowska A. , Szafran M.

|

tom R. 13, nr 2

92--95

EN

Ceramic polymer composites have great importance in many branches of industry. They are used, among the others in electronics, optoelectronics, plastics for the construction of nuclear reactors or spacecrafts. They also play an important role in the production of materials for the protection of the human body. These materials are formed of shear thickening fluids (STF), also referred to as dilatant fluids. They are non Newtonian liquids, which are characterized by an increase in viscosity as a function of shear rate. Materials and devices based on shear thickening fluids dissipate an energy associated to shocks, impacts and vibrations very well. This paper presents the results of research on the effects of a molecular weight of dispersing agent on the rheological properties of shear thickening fluids. In the first step, liquids with poly(propylene glycol) of a molecular weight of 400, 425 or 725 g/mol (used as a dispersing agent) were prepared. As a ceramic powder, a nanosilica with an average particle size of 14 nm was used. Concentration of the powder was 12 vol.% or 15 vol.%. In the second step of this study, the rheological properties of the prepared fluids were analysed at 25°C. The effects of the type of used glycol and the content of solid phase on the rheological properties were examined. More favorable results were obtained for the systems of 15% by volume of the solid phase. The influence of the temperature on therheological properties was also checked. Parallel measurements for systems with a poly(propylene glycol) of a molecular weight of 400, 425, 725 g/mol and a powder 12 vol.% at 37°C were conducted. The effects of the viscosity leap were lower but were received at higher shear rates.

PL

Kompozyty ceramiczno-polimerowe mają bardzo duże znaczenie w wielu gałęziach przemysłu. Znajdują zastosowanie m.in. w elektronice, optoelektronice, tworzywach do konstrukcji reaktorów jądrowych czy statków kosmicznych. Istotną rolę odgrywają również przy produkcji materiałów służących ochronie ciała człowieka. Takie materiały powstają na bazie płynów zagęszczanych ścinaniem, nazywanych również dylatancyjnymi. Są to ciecze nienewtonowskie, które charakteryzuje wzrost wartości lepkości ze wzrostem szybkości ścinania. Materiały i urządzenia oparte na zawiesinach zagęszczanych ścinaniem bardzo dobrze rozpraszają energię towarzyszącą wstrząsom, uderzeniom oraz drganiom. W ramach pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem masy cząsteczkowej cieczy dyspergującej na właściwości reologiczne płynów zagęszczanych ścinaniem. W pierwszym etapie przygotowano zawiesiny, w których jako dyspergent zastosowano poli(glikole propylenowe) o masie cząsteczkowej 400, 425 lub 725 g/mol. Fazę stałą stanowiła nanokrzemionka o średniej wielkości ziarna 14 nm. Stężenie proszku wynosiło odpowiednio 12% obj. i 15% obj. W drugiej fazie prac zbadano właściwości reologiczne przygotowanych cieczy w temperaturze 25°C. Sprawdzono, jaki wpływ na właściwości reologiczne cieczy ma rodzaj glikolu i stężenie fazy stałej. Korzystniejsze wyniki uzyskano dla układów z 15% obj. nanokrzemionki. Spośród użytych despergentów najlepszym okazał się poli(glikol propylenowy) o masie cząsteczkowej 425 g/mol przy zawartości 15% obj. proszku. W celu sprawdzenia wpływu temperatury na właściwości reologiczne cieczy zagęszczanych ścinaniem przeprowadzono analogiczne badania w temperaturze 37°C. Zastosowanie podwyższonej temperatury spowodowało przesunięcie skoków dylatancji do wyższych szybkości ścinania, jednakże skoki te były niższe.

9

Effect of particle size and particle surface pretreatment of fillers on selected properties of model ceramic-polymer composites used as dental fillings

41%

Siejka-Kulczyk J. , Lewandowska M. , Kurzydłowski J.

|

2008

|

tom T. 53, nr 3

208-212

EN

The properties of polymer matrix composites used as dental fillings are strongly affected by the presence and surface treatment of ceramic glass fillers. The proper selection of the size of filler particles, which determine mechanical properties, is a crucial problem in design of ceramic-polymer composites for dental fillings. The goal of the work was to determine the influence of average filler particle size and the effect of surface treatment on selected mechanical properties of composites based on mixture of acrylic resins: 2,2-bis-[4-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy)phenyl]propane (bis-GMA) and triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA).

PL

Materiałami badanymi w pracy były kompozyty oparte na mieszaninie dwóch żywic metakrylanowych, zawierające 40-60% obj. napełniaczy ceramicznych (głównie krzemionkowych) o różnym średnim wymiarze cząstek. Określono wpływ tych wymiarów (w przedziale 13nm-3žm) czterech typów napełniaczy na maksymalny ich udział w kompozycji (MVFF) a także na wytrzymałość na zginanie (Rf) (rys. 2) i mikrotwardość HV 0,2 (rys. 3). Zbadano również zależność wartości MVFF, Rf i HV 0,2 od ilości 3-(metakryloiloksy) propylotrimetoksysilanu (MPTMS) - środka zastosowanego do powierzchniowej obróbki (silanizacji) proszkowych napełniaczy kompozytów zawierających mikronapełniacz “K3M" (rys. 4, 6, 7) lub mikrokrzemionkę (rys. 8, 9). Stwierdzono, że średni wymiar cząstek napełniacza wywiera istotny wpływ na oceniane właściwości materiałów: kompozyty z mikronapełniaczem (wymiar 500nm) charakteryzują się zdecydowanie większą wartością Rj i mikrotwardością niż kompozyty wzmacniane mikrokrzemionką (wymiar 3žm). Wykazano też, że kompozyty zawierające silanizowany napełniacz ceramiczny wykazują lepsze właściwości mechaniczne niż kompozyty z niesilanizowanym proszkiem.