Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Sintering of nanocrystalline zinc oxide via conventional sintering, two step sintering and hot pressing

100%

Mazaheri M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 4

506-509

EN

Two-step sintering and hot pressing methods were applied on nanocrystalline ZnO to control the accelerated grain growth occurring during the final-stage of sintering. The sintering conditions (temperature and total time) and results (density and grain size) of two-step sintering (TSS), conventional sintering (CS) and hot pressing (HP) methods were compared. The grain size of the high density (> 98 %) ZnO compact produced by the two-step sintering was smaller than 1 žm; while the grain size of those formed by the conventional sintering method was ~4 žm. The HP technique versus CS was shown to be a superior method to obtain higher final density (99 %), lower sintering temperature, shorter total sintering time and rather fine grain size. The maximum density achieved via HP, TSS and CS methods were 99, 98.3 and 97 %, respectively. The final grain size of samples obtained by HP was larger than that of TSS method. However, the ultra-prolonged sintering total time (88 ks) and the lower final density (98.3 %) are the drawbacks of TSS in comparison with the faster HP method (17 ks and 99 %, respectively).

PL

Metody spiekania dwuetapowego i prasowania na gorąco zastosowano w przypadku nanokrystalicznego ZnO, aby kontrolować przyśpieszony rozrost ziaren występujący w końcowym etapie spiekania. Porównano warunki spiekania (temperatura i czas całkowity) i rezultaty spiekania (gęstość i rozmiar ziarna) metodami dwuetapową (TSS), konwencjonalną (CS) i prasowania na gorąco (HP). Rozmiar ziarna wypraski ZnO o wysokiej gęstości (> 98 %), wytworzonej w wyniku spiekania dwuetapowego, był mniejszy niż 1 žm, podczas gdy rozmiar ziarna wyprasek spiekanych konwencjonalnie wynosił ~4 žm. Technika HP w porównaniu z CS była lepszą metodą prowadzącą do uzyskania wyższej gęstości końcowej (99 %) i raczej drobny rozmiar ziarna w niższej temperaturze spiekania i przy krótszym całkowitym czasie spiekania. Maksymalna gęstość uzyskana metodami HP, TSS i CS wynosiła odpowiednio 99, 98.3 i 97 %. Końcowy rozmiar ziarna w próbkach pochodzących z metody HP był mniejszy niż z TSS. Jednakże, skrajnie wydłużony całkowity czas spiekania i niższa gęstość końcowa (odpowiednio 88 ks i 98.3 %) stanowią wady metody TSS w porównaniu z szybszą metodą HP (99 % TD przy czasie 17 ks).

2

Synthesis of CeO2 nanocrystalline powder by precipitation method

51%

Mazaheri M. , Hassanzadeh-Tabrizi S. A. , Aminzare M. , Sadrnezhaad S. K.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 4

529-532

EN

Ceria (CeO2) is an important rare earth oxide and has been widely investigated in the automotive exhaust purification, oxygen storage and release catalysis, and solid oxide fuel cell applications. In recent years, due to the excellent physical and chemical properties of nano-sized particles, which are significantly different from those of bulk particles, there is considerable interest in enhancing catalytic activity, sinterability, and other properties by decreasing the grain size into a nanometer range. In the present study, a simple precipitation procedure for the synthesizing of CeO2 nanocrystalline powder (∼13 nm) is presented. The structural evolutions and morphological characteristics of the nanopowder were investigated using X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermo-gravimetry (TG), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). XRD results showed that face centered cubic CeO2 particles with crystallite size in nanometer scale were formed. By increasing the calcination temperature from 100 to 300°C, the crystallite size decreases from 20 to 13.9 nm. By increasing the temperature more than 300°C, crystallite size of ceria increases. SEM studies showed the morphology of the prepared powder is sphere-like with a narrow size distribution.

PL

Tlenek ceru(IV) (CeO2) jest ważnym tlenkiem ziem rzadkich i został szeroko zbadany w zastosowaniach obejmujących oczyszczanie spalin samochodowych, kataliza przechowywania i uwalniania tlenu oraz stałotlenkowe ogniwa paliwowe. W ostatnich latach, w związku z doskonałymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi nanocząstek, znacznie różniącymi się od cząstek masywnych, istnieje znaczne zainteresowanie zwiększeniem aktywności katalitycznej, spiekalności i innych właściwości poprzez zmniejszenie rozmiaru ziarna do zakresu nanometrycznego. W prezentowanych badaniach pokazana jest prosta procedura strącania wykorzystana do syntezowania nanokrystalicznego proszku CeO2 (∼13 nm). Ewolucja budowy i charakterystyka morfologiczna nanoproszku badana była z wykorzystaniem dyfraktometrii promieniowania X (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), termograwimetrii (TG) i spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR). Wyniki XRD pokazały, że wytworzono cząstki regularnego, centrowanego ściennie CeO2 o nanometrycznym rozmiarze krystalitów. W wyniku zwiększenia temperatury kalcynacji ze 100 do 300°C rozmiar krystalitu zmniejsza się z 20 do 13.9 nm. W wyniku zwiększenia temperatury ponad 300°C rozmiar krystalitu tlenku ceru(IV) zwiększa się. Badania SEM ujawniły, że morfologia wytworzonych cząstek jest zbliżona do kulistej, a cząstki mają wąski rozkład wielkości.

3

Sintering and grain growth behaviour of ultra fine Al2O3 powder

51%

Mazaheri M. , Razavi Hesabi Z. , Haghighatzadeh M. , Sadrnezhaad S. K.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 3

297-300

EN

The sub-micrometer alumina powder with an average particle size of 150 nm was sintered, using two different methods, i.e. conventional sintering (CS) and two-step sintering (TSS). While the grain size of full-dense structures produced by conventional sintering ranges between 1-2 žm, the application of an optimum TSS regime led to a remarkable decrease of grain size down to ∼500 nm. The results show that low temperature isothermal dwell at 1150 ° after heating the green compacts up to 1300 ° decreased the grain size from 1.2 žm to 850 nm. A further decrease of the first step temperature to 1250 ° led to the formation of a finer structure with an average grain size of 500 nm.

PL

Submikronowy proszek Al2O3 o średnim rozmiarze cząstki wynoszącym 150 nm spiekano przy użyciu dwóch metod: konwencjonalnego spiekania (CS) i spiekania dwuetapowego (TSS). Podczas gdy rozmiar ziarna całkowicie zagęszczonych struktur, wytworzonych za pomocą konwencjonalnego spiekania, mieścił się w przedziale 1-2 žm, zastosowanie optymalnego reżimu TSS prowadziło do niezwykłego zmniejszenia rozmiaru ziarna poniżej ∼500 nm. Wyniki pokazują, że izotermiczne niskotemperaturowe przetrzymanie w 1150 stopni C, zastosowane po wygrzaniu surowych wyprasek aż do 1300 stopni C, zmniejsza rozmiar ziaren z 1.2 žm na 850 nm. Dalsze obniżenie temperatury pierwszego etapu spiekania do 1250 stopni C prowadziło do utworzenia bardziej drobnoziarnistej mikrostruktury o średnim rozmiarze ziarna wynoszącym 500 nm.

4

High temperature mechanical spectroscopy of α-SiAlON ceramics with different N/O ratios

45%

Mazaheri M. , Mari D. , Schaller R. , Yanbing C. , Shen Z.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

tom T. 62, nr 3

280-282

EN

High temperature mechanical properties of the silicon nitride based ceramics (such as SiAlON) depend highly on the formation of the grain boundary glassy phase obtained from sintering. In the present study, in order to investigate the effect of grain boundary chemistry and the N/O ratio on the chemical composition of α-SiAlON, the raw powders were hot-pressed for 4h at 2073 K under a pressure of 35 MPa, using two different sintering aids (Y3+ and Yb3+), both with the oxygen rich (Y2O3 and Yb2O3) and the nitrogen rich (YN and YbN) compounds. The mechanical spectroscopy investigations of Y-SiAlON show a relaxation peak related to the glassy phase located on the triple-point junctions at around 1250 K. In the case of Yb-SiAlON, on the contrary, the absence of relaxation peaks stems from the very low content of glassy phase, together with the presence of elongated grains. In addition, the lower height of mechanical loss peaks in nitrogen rich Y-SiAlON samples versus oxygen rich ones is related to the substitution of oxygen by nitrogen in the [SiO4] tetrahedral network that leads to a higher bond density in the glassy phase and high viscosity of the glassy phase at high temperatures.

PL

Wysokotemperaturowe właściwości mechaniczne ceramiki bazującej na azotku krzemu (takiej jak SiAlON) bardzo zależą od właściwości fazy szklistej powstającej w granicach międzyziarnowych podczas spiekania. W prezentowanej pracy, aby zbadać wpływ chemii granicy międzyziarnowej i stosunku N/O na skład chemiczny α-SiAlON’u, surowe proszki prasowano na gorąco w temperaturze 2073 K przez 4 h pod ciśnieniem 35 MPa, wykorzystując dwa różne dodatki ułatwiające spiekanie: Y(3+) i Yb(3+), obydwa w postaci związków albo bogatych w tlen (Y2O3 i Yb2O3), albo bogatych w azot (YN i YbN). Badania Y-SiAlON, wykonane z pomocą spektroskopii mechanicznej, pokazują pik relaksacyjny związany z fazą szklistą umiejscowioną w punktach potrójnych połączenia ziaren w temperaturze około 1250 K. W przypadku Yb-SiAlON’u absencja pików relaksacyjnych wynika z bardzo małej zawartości fazy szklistej razem z obecnością wydłużonych ziaren. Dodatkowo, mniejsza wysokość pików strat mechanicznych w próbkach Y-SiAlON bogatych w azot, w przeciwieństwie do próbek bogatych w tlen, związana jest z podstawieniem tlenu przez azot w sieci tetraedrów [SiO4], co prowadzi do większej gęstości wiązań w fazie szklistej i większej lepkości tej fazy w wysokich temperaturach.

5

The Application of Friction Stir Processing to the Fabrication of Magnesium-Based Foams

38%

Azizieh M. , Pourmansouri R. , Balak Z. , Kafashan H. , Mazaheri M. , Kim H. S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

tom Vol. 62, iss. 4

1957--1962

EN

In the present paper, friction stir processing (FSP) is used to fabricate magnesium-based nanocomposite foams. The effects of the number of FSP passes, TiH2 to Al2O3 weight ratio, and foaming temperature; on the pore distribution and porosity are described. The results indicate that a minimum TiH2 to Al2O3 weight ratio is necessary to provide the best pore distribution and porosity. Closed-cell porous magnesium with a porosity of about 17.5% was successfully fabricated using 4-pass FSP at 800 rpm, by adding 5 mass% TiH2 and 3.5 mass% Al2O3; at a holding temperature of 858 K, and a holding time of 45 min.

6

The Application of Friction Stir Processing to the Fabrication of Magnesium-Based Foams

32%

Azizieh M. , Pourmansouri R. , Balak Z. , Kafashan H. , Mazaheri M. , Seop Kim H.

|