Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zmiany fazowe i mikrostrukturalne filtrów ceramiczno-węglowych podczas filtracji staliwa

100%

Lipowska B. , Witek J. , Wala T. , Karwiński A. , Wieliczko P. , Asłanowicz M. , Ościłowski A.

|

tom T. 66, nr 3

281--285

PL

Przeprowadzono próby filtracji stopionego staliwa z zastosowaniem dwóch rodzajów nowoopracowanych filtrów o budowie piankowej, w których fazą wiążącą cząstki ceramiczne był węgiel. W jednym z nich źródłem węgla był grafit płatkowy i pak węglowy, natomiast w drugim grafit zastąpiono tańszym prekursorem węgla. Nowoopracowacowane filtry wypalono w temperaturze 1000 °C, zdecydowanie niższej niż stosowane obecnie filtry z ZrO2. Podczas prób filtry poddano działaniu płynącej strugi metalu o temperaturze 1650 °C przez czas 30 sek. Dokonano charakterystyki właściwości filtrów przed i po wykonaniu próby filtracji. Stwierdzono, że powierzchniowa reakcja stopionego metalu z materiałem ścianek filtra, której efektem są lokalne zmiany mikrostruktury i składu fazowego, nie powoduje degradacji mechanicznej tworzywa w stopniu wpływającym na wymagany czas pracy filtra. Zmiany te nie powodują również uwalniania się elementów filtra do staliwa, a tym samym jego wtórnego zanieczyszczenia.

EN

Trials of cast steel filtration using two types of newly-developed foam filters, in which carbon bonded ceramic particles, have been conducted. In one of the filters, the source of carbon was composed of flake graphite and coal-tar pitch, while in the other one the graphite was replaced by a cheaper carbon precursor. The newly-developed filters were fired at 1000 °C which is much lower than in the case of the currently applied ZrO2-based filters. During filtration trials, the filters were subjected for 30 seconds to the attack of a flowing stream of metal, having a temperature of 1650 °C. Properties of the filters were characterised before and after the filtration trial. It has been found that molten metal reacted with material of the filter wall surface, which resulted in local changes in its microstructure and phase composition with no degradation of the filters’ mechanical properties and no secondary contamination of cast steel.

2

Wyroby na bazie węglika krzemu formowane techniką odlewania

84%

Wierzba W. , Gubernat A. , Zych Ł.

|

tom T. 66, nr 3

259--265

PL

Praca przedstawia wyniki badań nad wytwarzaniem gęstych spieków z węglika krzemu metodą odlewania z zawiesin wodnych. Jako aktywatorów spiekania użyto mieszaniny tlenku glinu i tlenku itru w stosunku wagowym 3:2 w ilości 10% masowych w odniesieniu do suchej masy SiC. Zawiesinę stabilizowano elektrostatycznie poprzez zmianę pH. Wykonane badania potencjału dzeta w funkcji pH oraz badania lepkości w funkcji pH i udziału objętościowego fazy stałej w zawiesinie umożliwiły dobór parametrów zawiesiny, tj. udziału objętościowego cząstek faz stałych, który wyniósł 30% oraz pH zawiesiny bliskiego 8,5. Wyniki badań potwierdziły, że możliwe jest wytworzenie zawiesin rozrzedzanych ścinaniem, nadających się do odlewania wylewnego. Wzrost wytrzymałości formowanych wyrobów w stanie surowym, umożliwiający ich wstępną obróbkę, uzyskano poprzez zastosowanie komercyjnego spoiwa akrylowego (Duramax™ B – 1000). Przygotowane w ten sposób wyroby spiekano swobodnie w temperaturze 2050 ºC. Otrzymane spieki charakteryzowały się wysokim stopniem zagęszczenia oraz jednorodną mikrostrukturą. Badania odporności na kruche pękanie wykazały pozytywny wpływ aktywatorów tlenkowych na wzrost KIc do wartości ~ 5 MPa•m0,5, w stosunku do spieków jednofazowych.

EN

The paper presents results of a research designed to obtain dense material of silicon carbide formed into shapes by slip casting, using aqueous suspensions. Alumina oxide and yttrium oxide were used as sintering additives in a weight ratio of 3:2 in an amount of 10% by mass relative to the dry weight. The slurry was electrostatically stabilized by changing pH. Determination of the zeta potential as a function of pH, and viscosity tests performed as a function of pH and volume concentration of solid phase allowed selecting proper parameters of the suspension such as a solid volume loading of 30% and a pH value of ~ 8,5. The results of these investigations confirmed that it is possible to produce pseudoplastic slurries suitable for slip casting. The increase in strength of green bodies, allowing for their preliminary processing, was obtained by addition of a commercial acrylic binder (Duramax™ B – 1000). SiC casts were pressureless sintered at 2050 ºC, which led to high densities and fine, homogeneous microstructures. A fracture toughness test revealed positive effects of the sintering additives on fracture toughness of the material, increasing a KIc value to ca 5 MPa•m1/2.

3

Wpływ temperatury na mikrostrukturę włóknistych ogniotrwałych materiałów amorficznych

84%

Przerada I. , Zawada A. , Iwaszko J.

|

2014

|

tom T. 66, nr 1

77--80

PL

W pracy zbadano płyty izolacyjne wykonane z włóknistego glinokrzemianowego materiału ogniotrwałego, przeznaczone do stosowania w temperaturach sięgających 1400 °C. Zarówno analiza fazowa i mikrostrukturalna, jak i ocena skurczu liniowego, które przeprowadzono w zakresie temperatur 900-1400 °C, wykluczyły możliwość stosowania tego materiału zgodnie ze wskazaniami producenta. Krystalizacja zeszklonych glinokrzemianowych włókien wystąpiła w temperaturze znacznie niższej niż temperatura odpowiadająca klasyfikacji. Proces odszklenia i intensywne zmniejszenie lepkości podczas wygrzewania materiału w temperaturze poniżej granicy klasyfikacyjnej doprowadziły do znaczącej degradacji mikrostruktury materiału, utraty charakteru włóknistego i skurczu, przewyższającego wartość graniczną dla wskazanej klasy.

EN

Within the study the heat-insulating plates made of fibrous aluminosilicate refractory material intended for use at temperatures up to 1400 °C were investigated. Both phase and microstructural analysis and the assessment of the linear shrinkage of the material have been held at the temperature range of 900-1400 °C, and excluded the possibility of using this material in accordance with recommendations of a manufacturer. Crystallization of vitreous aluminosilicate fibres occurred at the temperature significantly lower than the classification one. The process of devitrification and the intensive decrease of viscosity during annealing of the material at the temperature below the classification limit has led to very significant degradation of the internal microstructure of the material, loss of fibrous properties, and the shrinkage which exceeded the limit value given in the class.

4

Wpływ wybranych parametrów preparatyki na spiekalność kalcynowanych proszków majenitowych

84%

Komarek S. , Berent K. , Pyda W.

|

tom T. 72, nr 3

181--199

PL

Mieszaninę C3AH6, γ-AlOOH, Ca(OH)2 i CaCO3, zbilansowaną na otrzymanie majenitu C12A7, podano prażeniu w 960 °C w trzech reżimach: przez 30 min, 2 × 30 min z mieleniem międzykalcynacyjnym i przez 90 min, aby zmaksymalizować udział C12A7 w proszkach i materiałach polikrystalicznych spiekanych w zakresie temperatur 1100-1300 °C. Charakterystyce poddano wpływ użytych sposobów kalcynacji na morfologię i skład fazowy otrzymanych proszków, ich zachowanie podczas formowania i spiekania, a także na mikrostrukturę i skład fazowy spieczonych materiałów majenitowych. Dzięki wprowadzeniu rozdrabniania międzykalcynacyjnego wytworzono proszek zawierający 91,4% majenitu oraz 3,0% CA i 5,6% CaO. Badane proszki majenitowej charakteryzowały się niezwykle zróżnicowanym rozmiarem cząstek, co w efekcie prowadziło do formowania wyprasek zawierających makro-, mikro- i nanopory. Sposób kalcynacji proszku miał wpływ na rozkład wielkości porów w wypraskach oraz udział i wielkość resztkowych porów w spiekach, jednak nie miał istotnego wpływu na udział majenitu i fazy C3A w materiałach spiekanych w zakresie 1200-1300 °C. Największą gęstość względną spieku, wynoszącą 94,4% ± 0,7%, uzyskano w przypadku proszku kalcynowanego z zastosowaniem mielenia międzykalcynacyjnego, co świadczy o przydatności takiego sposobu postępowania w przypadku wytwarzania proszków majenitowych w oparciu o dominujący mechanizm syntezy w fazie stałej.

EN

The mixture of C3AH6, γ-AlOOH, Ca(OH)2 and CaCO3 balanced to obtain C12A7 mayenite was calcined at 960 °C in three regimes: for 30 min, 2 × 30 min with grinding between calcinations, and for 90 min to maximize the contribution of C12A7 in sintered polycrystalline powders and materials in the temperature range 1100-1300 °C. Characterization was made of the effect of the calcination methods used on the morphology and phase composition of the obtained powders, their behaviour during forming and sintering, as well as on the microstructure and phase composition of sintered mayenite materials. Due to the introduction of grinding between calcinations, a powder containing 91.4% mayenite, together with 3.0% CA and 5.6% CaO was produced. The tested mayenite powders were characterized by an extremely diverse particle size, which resulted in the formation of compacts containing macro-, micro- and nanopores. The method of calcination of the powder influenced the pore size distribution in the compacts as well as the content and size of residual pores in the sinters, but it did not have a significant effect on the content of mayenite and C3A phase in the sintered materials in the range of 1200-1300 °C. The highest relative sinter density of 94.4% ± 0.7% was obtained in the case of powders calcined with the use of grinding between calcinations, which proves the usefulness of this procedure in the production of mayenite powders based on the dominant mechanism of solid-state synthesis.

5

Mechanical properties and low temperature degradation resistance of alumina-doped 3Y-TZP fabricated from stabilizer coated powders

84%

Kern F. , Kabir A. , Gadow R.

|

tom T. 69, nr 3

279--285

EN

In this study nanoscale monoclinic zirconia was coated with 3 mol % yttria via the nitrate route. Up to 2 vol.% of alumina were added by either coating or mixing and milling. The mechanical properties of the materials, microstructure and phase composition were studied. Low temperature degradation resistance was determined by an accelerated autoclave test. The TZP materials showed a high toughness of > 10 MPa√m combined with a strength of ~ 740-1000 MPa. Low temperature degradation resistance improved with alumina addition, here the introduction of alumina by mixing and milling was more efficient than by powder coating; the maximum monoclinic fraction in the mixed composite was only 6 vol.% after 100 h of autoclave ageing at 134 °C and the monoclinic phase did not form a fully connected layer.

PL

W niniejszym badaniu jednoskośny nanometryczny dwytlenek cyrkonu pokrywano tlenkiem itru w ilości 3% mol., wykorzystując ścieżkę azotanową. Poprzez pokrywanie lub mieszanie i mielenie dodano aż do 2% obj. tlenku glinu. Zbadano właściwości mechaniczne, mikrostrukturę i skład fazowy materiałów. Za pomocą przyśpieszonego testu autoklawowego określono niskotemperaturową degradację. Materiały TZP pokazały wysoką odporność na pękanie przekraczającą 10 MPa√m w połączeniu z wytrzymałością wynoszącą ~ 740-1000 MPa. Odporność na niskotemperaturową degradację została poprawiona dodatkiem tlenku glinu, gdzie wprowadzenie tlenku glinu drogą mieszania i mielenia było bardziej efektywne niż przez pokrywanie proszku; maksymalna frakcja jednoskośnia w kompozycie stanowiła jedynie 6% obj. po starzeniu w autoklawie przez 100 h w 134 °C a faza jednoskośna nie utworzyła całkowicie spójnej warstwy.

6

The influence of microstructure on the magnetoelectric effect in ceramic composites

84%

Bartkowska J. A. , Bochenek D. , Michalik D. , Niemiec P.

|

tom T. 66, nr 3

229--234

EN

In the multiferroic composite material, the ferroelectric and ferromagnetic properties are closely correlated through the coupling interaction between the electric and magnetic orders. We attempted to receive the magnetoelectric composite materials and to determine the values of magnetoelectric coupling coefficient. The microstructure of obtained ferroelectric-ferromagnetic composite materials were also studied. The main component of the ferroelectric-ferromagnetic composite was PZT type powder (with ferroelectric properties) which was synthesized using the sintering of a mixture of simple oxides in a solid phase. The second element of the ferroelectric-ferromagnetic composite was the ferrite powder with ferromagnetic properties. The ferrite powder was synthesized using calcination. Next, the mixed components were compacted by pressing, consequently pressureless sintered and characterized. Based on the theoretical model of coupling between ferroelectric and ferromagnetic properties in multiferroic composites, values of the magnetoelectric coupling coefficients were specified.

PL

Ferroelektryczność i ferromagnetyzm w multiferroikowym materiale kompozytowym są ze sobą ściśle związane poprzez oddziaływanie sprzężenia pomiędzy uporządkowaniem elektrycznym i magnetycznym. Podjęto próbę otrzymania magnetoelektrycznego materiału kompozytowego i określono wartości współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego. Zbadano także mikrostrukturę otrzymanego materiału kompozytowego. Głównym składnikiem kompozytu ferroelektryczno-ferromagnetycznego był proszek typu PZT o ferroelektrycznych właściwościach, który zsyntezowano z mieszaniny prostych tlenków w fazie stałej. Drugim składnikiem kompozytu ferroelektryczno-ferromagnetycznego był proszek ferrytowy o właściwościach ferromagnetycznych. Proszek ferrytowy zsyntezowano metodą kalcynacji. Następnie mieszanina składników została zagęszczona poprzez prasowanie i poddana swobodnemu spiekaniu. Wartości współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego zostały określone na podstawie teoretycznego modelu sprzężenia pomiędzy właściwościami ferroelektrycznymi i ferromagnetycznymi w kompozycie multiferroikowym.