Wyszukiwanie artykułów

Tom 61 (2009)

Spis treści

Tom 61, Numer 1

  • Dolomit stabilizowany w składzie nowych odmian materiałów ogniotrwałych
  • Drygalska E., Jonas S., Nadachowski F., Piech J., Skalska M.
  • Strony: 3-6
  • Przedstawiono nowy wariant stabilizacji dolomitu, który skutecznie przeciwdziała niszczeniu wyrobów w wyniku ich hydratacji. Sposób ten oparty jest na przekształceniu tlenku wapnia w ogniotrwały związek, dwuglinian wapniowy (CaAl4O7) w wyniku reakcji dolomitu z tlenkiem glinu. Walorem tego związku jest bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, który zapewnia wyrobom ogniotrwałym znaczne obniżenie rozszerzalności cieplnej w porównaniu do innych bezkrzemianowych tworzyw ogniotrwałych. Drugim produktem tej reakcji jest spinel MgAl2O4, bardzo pożądana faza w wielu zastosowaniach. Przedyskutowano wpływ temperatury wypalania na mikrostrukturę próbek oraz wpływ składu fazowego na wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wyroby magnezjowe z cyrkonianem wapnia w osnowie
  • Szczerba J.
  • Strony: 7-11
  • W artykule omówiono mikrostrukturę i właściwości wyrobów magnezjowych z cyrkonianem wapnia w osnowie. W badaniach użyto klinkier magnezjowy dostępny na rynku o stosunku molowym CaO/SiO2 powyżej 2 z minimalną zawartością domieszek i klinkiery dolomitowo-cyrkonowe o niewielkiej, ale zróżnicowanej zawartości domieszek. Klinkiery dolomitowo-cyrkonowe otrzymano drogą dwustopniowego spiekania z mieszanin naturalnych dolomitów o różnej zawartości domieszek z technicznym tlenkiem cyrkonu.

    Wyroby te z racji dominującej zawartości peryklazu i cyrkonianu wapnia, przy bardzo małej zawartości fazy krzemianowej, wykazują wysoką ogniotrwałość, dobrą wytrzymałość, bardzo dobrą odporność chemiczną i lepszą odporność na wstrząsy cieplne w porównaniu do wyrobów magnezjowych. Mogą one stanowić alternatywę dla magnezjowo-spinelowych tworzyw ogniotrwałych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Metody chemometryczne w identyfikacji źródeł pochodzenia klinkieru oraz cementu
  • Jakubowska M., Kalarus D., Kot A., Kubiak W.
  • Strony: 12-15
  • Metody chemometryczne, które są użytecznym narzędziem w wydobywaniu istotnych informacji z wielowymiarowych danych pomiarowych, zostały wykorzystane do identyfikacji źródła pochodzenia czyli producenta próbek klinkieru oraz cementu. Analiza opiera się na założeniu, że w wyniku stosowania surowców o różnym pochodzeniu geologicznym, różnego typu i składu paliw oraz specyfiki procesu produkcyjnego skład pierwiastkowy produktów pochodzących od poszczególnych wytwórców nie jest identyczny. Do analizy wytypowano magnez oraz grupę pierwiastków śladowych: Cr, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, Mn, Cu, Sr, Ba, Ti, V.

    Stosując analizę skupień dokonano podziału próbek cementu na grupy charakteryzujące się wewnętrznym podobieństwem obiektów, przy widocznych różnicach pomiędzy grupami. Wyodrębnione skupienia idealnie pokrywają się z grupami obiektów pochodzących z poszczególnych cementowni. Podobnie zadowalające efekty otrzymano podczas badania podobieństwa próbek klinkieru. W obliczeniach odległość pomiędzy obiektami w wielowymiarowej przestrzeni wyrażano jako kwadrat odległości euklidesowej. Zastosowano algorytm aglomeracji Warda. Celem analizy głównych składowych było zbadanie struktury zbioru danych oraz określenie minimalnej liczby składowych niezbędnych do jej opisu. Dokonano redukcji wymiaru przestrzeni czynnikowej do trzech. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem programu Statgraphics Plus 5.1.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Rola melafiru jako dodatku w technologii ceramicznych materiałów budowlanych
  • Murzyn P., Dyczek J.
  • Strony: 16-20
  • Wykonano wstępne próby preparowania grafitu, umożliwiające jego bezpośrednie wprowadzenie do składu betonu ogniotrwałego. Graf W pracy przedstawiono wpływ dodatku dolno-śląskiego melafiru o różnym uziarnieniu i wprowadzonego w różnej ilości do surowców ilastych na właściwości użytkowe wypalonych tworzyw.

    W wyniku obserwacji metodą SEM i mikroskopii optycznej zauważono w wypalonym tworzywie ceramicznym pory zamknięte będące pseudomorfozami ziaren melafiru. Pory te powstają w wyniku częściowej penetracji przez fazę ciekłą pochodzącą ze stopionych ziaren melafiru, otaczającej je porowatej osnowy stanowiącej produkty przemian termicznych surowców ilastych. W widocznych na mikrofotografiach SEM obszarach powstałych w ten sposób, w miejscach gdzie pierwotnie były ziarna melafiru, przeważają pory zamknięte. Obserwowane zjawisko prowadzi do redukcji porowatości otwartej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości ceramicznych tworzyw dachówkowych
  • Stolecki J., Murzyn P.
  • Strony: 21-26
  • Właściwości dachówek ceramicznych w głównej mierze zależą od ich składu fazowego tj. rodzaju, ilości i rozmieszczenia składników krystalicznych i niekrystalicznych oraz porowatości tworzywa. Wspomniane czynniki są odpowiedzialne za takie cechy tworzywa jak: wytrzymałość, nasiąkliwość i mrozoodporność. W artykule prezentowane są wyniki badań dachówek zakładkowych z 2-ch zakładów w zakresie:

    • właściwości fizycznych (nasiąkliwość, porowatość, wytrzymałość na zginanie i mrozoodporność),
    • mikrostruktury (porozymetria rtęciowa, SEM, EDS),
    • składu fazowego (XRD).
    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ zmian składu na właściwości spoiw iłowo-cementowych
  • Wójcik Ł., Izak P., Kuś R.
  • Strony: 27-30
  • Spoiwa iłowo-cementowe znajdują zastosowanie głównie przy budowie i konserwacji budowli hydrotechnicznych, gdzie głównym czynnikiem przydatności jest ich duża szczelność. Jednak poprzez modyfikacje ich właściwości mogą one być stosowane również w innych gałęziach budownictwa.

    W prezentowanej pracy przedstawiono wpływ zmian składu spoiw iłowo-cementowych na ich główne parametry technologiczne tj. wytrzymałość mechaniczną, filtracyjność oraz parametry reologiczne. Porównano krzywe płynięcia, wartości współczynnika filtracji k, oraz wartości wytrzymałości na ściskanie badanych spoiw.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Niekonwencjonalne wykorzystanie amfibolitów dolnośląskich
  • Lubas M., Wyszomirski P.
  • Strony: 31-35
  • Jak dotąd, amfibolity dolnośląskie ze złóż w Wieściszowicach i Ogorzelcu stosowane są wyłącznie dla celów budownictwa drogowego. W niniejszej pracy surowce te wykorzystano do otrzymania szkieł glinokrzemianowych i przeprowadzenia ich charakterystyki.

    Temperatury topienia badanych amfibolitów są stosunkowo niskie (ok. 1230oC – Wieściszowice, 1210oC – Ogorzelec), a lepkość uzyskanych stopów – korzystna (ok. 2,4 Pa·s w temperaturze 1400oC). Wygrzewanie szkieł w temperaturach 800 – 1100oC wskazuje na ich stosunkowo wysoką zdolność krystalizacyjną. Powstałe fazy krystaliczne reprezentowane są głównie przez spinele (magnetyt i/lub tytanomagnetyt) oraz pirokseny.

    Uzyskane wyniki sugerują możliwość wykorzystania badanych amfibolitów do produkcji tworzyw szklano-krystalicznych. Wytwarzanie z nich włóknistych materiałów izolacyjnych jest też możliwe, co jednak wymaga modyfikacji ich składu chemicznego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mieszalność pigmentów ceramicznych w układzie barw CIE L*a*b*
  • Gebel R.
  • Strony: 36-40
  • Barwa każdego pigmentu ceramicznego składa się z kolorów podstawowych. Barwy pochodne można określać podając proporcje podstawowych barw składowych. Korekta barwy polega na zmianie udziału kolorów podstawowych w mieszaninie.

    W przypadku pigmentów ceramicznych zmiana barwy nie dotyczy tylko jednego koloru podstawowego. Wraz z pigmentem wprowadza się zazwyczaj wszystkie trzy kolory podstawowe i dodatkowo kolor czarny w układzie CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK).

    W artykule przedstawiono zależności wynikające z przejścia z układu barw CMYK na stosowany w praktyce zakładów ceramicznych system barw CIE L*a*b*.

    Poznanie tych zależności umożliwia przewidywanie barw uzyskiwanych w wyniku mieszania pigmentów ceramicznych. Umożliwia także optymalizację doboru pigmentów, ustalenie bazy pigmentowej oraz możliwych do otrzymania przy jej udziale barw w stosowanych nośnikach (szkliwa, topniki, masy itp.).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie pigmentów czerwonych o strukturze perowskitu w zdobnictwie mas gres porcellanato
  • Stobierska E., Lis J., Bućko M.M., Kędziora B.
  • Strony: 41-45
  • W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymaniem pigmentów o strukturze perowskitu barwionych chromem, o wzorze Y(Al1-xCrx)O3 syntezowanych drogą reakcji w fazie stałej z wykorzystaniem różnych mineralizatorów.

    W badaniach określono wpływ warunków syntezy na skład fazowy pigmentów, przeprowadzono analizę ich składu granulometrycznego oraz obserwacje mikroskopowe przy użyciu SEM. Zmierzoną barwę pigmentów powiązano z ich właściwościami strukturalnymi.

    Otrzymane pigmenty wykorzystano do barwienia przemysłowych mas typu gres porcellanato.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Tekstura i mikrostruktura ceramicznych płytek porowatych i spieczonych
  • Wodnicka K., Gacki J.
  • Strony: 46-50
  • Zbadano teksturę i mikrostrukturę płytek o czerepie porowatym oraz spieczonym po ich uformowaniu oraz po procesie obróbki termicznej. Wyznaczono następujące parametry tekstury i mikrostruktury: wielkość ziaren i ich kształt; wielkość i zwartość agregatów oraz wielkość, objętość oraz kształt porów. Wyznaczono zawartości fazy ciekłej powstającej w wypalonych wyrobach porowatych i spieczonych w oparciu o diagramy fazowe. Stwierdzono, że tekstura wypalonych wyrobów jest konsekwencją składu chemicznego zestawu surowcowego, temperatury wypalania i ilości powstającej fazy ciekłej a parametry tekstury wyrobów uformowanych są prekursorami parametrów mikrostruktury wypalonych wyrobów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ dodatków alkalicznych na proces spiekania krzemionkowych popiołów lotnych
  • Wons W.
  • Strony: 51-54
  • W standartowych instalacjach odpylania przy pomocy elektrofiltru, popiół lotny wychwytywany jest przez trzy sekcje elektrofiltru usytuowane szeregowo za komorą spalania. Popioły lotne z ostatniej, trzeciej sekcji elektrofiltru są interesującym surowcem do wyrobu ceramiki o czerepie spieczonym:  wyrobów kamionkowych, cegły klinkierowej. Duży stopień rozdrobnienia i charakterystyczny skład fazowy popiołu lotnego z trzeciej strefy elektrofiltru powoduje w spiekanych mieszankach ceramicznych intensyfikację procesów spiekania i przyspieszone pojawianie się fazy ciekłej. W poniższej pracy podjęto próbę fizycznej i chemicznej modyfikacji takich popiołów lotnych w celu intensyfikacji procesów spiekania mieszanek ceramicznych z ich udziałem. Popioły modyfikowano poprzez ich przemiał lub przez wprowadzenie do nich węglanów alkalicznych i ziem alkalicznych. Przemiał popiołów lotnych w niewielkim stopniu poprawił ich zdolność do zagęszczania oraz, jako wynik, parametry wypalonego tworzywa popiołowego. Popioły lotne modyfikowano chemicznie poprzez wzbogacenie ich w Na2O, K2O lub CaO nie wykazały poprawy zdolności do zagęszczania w porównaniu z popiołami nie modyfikowanymi.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Promieniotwórczość naturalna wybranych kruszyw budowlanych
  • Dohojda M., Rubin J.A.
  • Strony: 55-58
  • W artykule zaprezentowano i omówiono wyniki badań prowadzonych w Instytucie Techniki Budowlanej oraz w Katedrze Procesów Budowlanych Politechniki Śląskiej, dotyczących promieniotwórczości naturalnej kruszyw budowlanych. Badania obejmowały kruszywa naturalne, pochodzenia magmowego i kruszywa sztuczne, powstające w procesie wypału zgranulowanych i wysuszonych surowców ilastych i/lub mineralnych odpadów przemysłowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie adsorpcyjnej woltamperometrii stripingowej w ocenie zawartości uranu w surowcach i materiałach ceramicznych
  • Piech R., Paczosa-Bator B., Niewiara E., Baś B., Kubiak W.
  • Strony: 59-61
  • W badaniach wykorzystano adsorpcyjną woltamperometrię stripingową (AdSV) do oceny zawartości uranu w surowcach i materiałach ceramicznych. Jako elektrodę pracującą zastosowano przyjazną dla środowiska błonkową elektrodę o stałym podłożu srebra (Hg(Ag)FE). Uzyskana krzywa kalibracji była liniowa w szerokim zakresie stężeń od 0,4 nM (95 ng/L) do 250 nM (60 μg/L) dla czasu akumulacji 20 s przy współczynniku korelacji 0,9996. W układzie modelowym precyzja oznaczeń, wyrażona za pomocą współczynnika zmienności (RSD%), była nie gorsza niż 2,5% (n = 7). Metodę z powodzeniem zastosowano do oznaczenia uranu w dolomicie, kaolinie, popiele, cemencie, betonie i cegle dziurawce.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie spektroskopii FTIR do badania degradacji materiałów ceramicznych w obiektach zabytkowych
  • Paluszkiewicz C., Długoń E., Boruch A., Śmiałek A.
  • Strony: 62-65
  • Celem niniejszej pracy było scharakteryzowanie metodą spektroskopii fourierowskiej w podczerwieni (FTIR) zmian degradacyjnych jakim ulegają materiały zabytkowe, ze szczególnym uwzględnieniem ceramiki budowlanej. Analizie poddano patyny powstałe na zabytkowych nagrobkach z wapienia i piaskowca. Badano efekty deformacji zabytkowych witraży. Ponadto przedstawiono wyniki symulacji korozji  materiałów ceramicznych powstałej w warunkach laboratoryjnych. Pomiary FTIR wykonano w zakresie 400-4000 cm-1. Otrzymane wyniki analiz FTIR potwierdzono badaniami mikroskopii skaningowej  (SEM) z mikroanalizą rentgenowską (EDX).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Talk ze złoża Dae Hung jako surowiec do produkcji płytek ceramicznych
  • Wyszomirski P., Niesyt M., Tendera P.
  • Strony: 66-71
  • Ostatnio na polski rynek surowcowy wprowadzany jest talk koreański. Jest on eksploatowany – wraz ze skałą chlorytową i zeolitami – jako kopalina towarzysząca magnezytom w odkrywkowej kopalni Dae Hung. Surowce te są dostarczane zagranicznym odbiorcom drogą morską w postaci surowej (talk, chloryt) lub po obróbce termicznej (magnezyt prażony).

    Makroskopowo talk ze złoża Dae Hung charakteryzuje się wybitnie białą barwą. Wiąże się ona m.in. z niską zawartością Fe2O3, która w badanej próbce wynosi zaledwie 0,10 % mas. Jej analiza rentgenograficzna wskazuje, że dominującej fazie mineralnej, tj. talkowi towarzyszy tylko w podrzędnej względnie śladowej ilości magnezyt i chloryt. W surowcu wypalonym w temperaturze powyżej 1050oC dominującą względnie jedyną fazą krystaliczną jest enstatyt Mg2[Si2O6].

    Niewielki dodatek (w ilości 1-2 % mas.) badanego talku do masy przeznaczonej do produkcji płytek ceramicznych gres porcellanato przyczynia się do zmniejszenia nasiąkliwości po ich wypaleniu w przedziale temperatur 1080-1200oC. Wprowadzenie tego surowca (w ilości 3 i 6 % mas.) do szkliwa ceramicznego poprawia jego gładkość i odporność na plamienie. Ponadto, angoby z udziałem surowca talkowego z Dae Hung wykazują wyższą białość w porównaniu z angobą bez  tego surowca, przy czym dodatek w ilości 3 % mas. należy uznać za optymalny.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 61, Numer 2

  • Otrzymanie i właściwości biferroikowej elektroceramiki PFN
  • Bochenek D., Surowiak Z., Dudek J.
  • Strony: 75-79
  • Ceramika PbFe1/2Nb1/2O3 (PFN) wykazuje właściwości multiferroiczne z dwoma uporządkowanymi podukładami: ferroelektrycznym (przemiana fazowa zachodzi w temperaturze ok.112°C) i antyferromagnetycznym (przemiana fazowa zachodzi w temperaturze ok.-130°C) [1-2]). Te interesujące właściwości powodują, że staje się ona interesującym materiałem do produkcji funkcjonalnych, inteligentnych elementów, które mocno reagują na różne typy zewnętrznych oddziaływań (np.: magnetycznych, elektrycznych, mechanicznych lub cieplnych). Materiał PFN może stanowić dielektryczny i magnetyczny ośrodek dla wielowarstwowych kondensatorów ceramicznych (MLCC) i induktorów, wielowarstwowych mikrofalowych rezonatorów czy urządzeń pamięciowych [3-5].

    W niniejszej pracy jedno- i dwuetapową metodą syntezy otrzymano i zbadano biferroikową ceramikę PFN domieszkowaną tlenkiem bizmutu. Zagęszczanie odbywało się drogą spiekania swobodnego. Otrzymane próbki poddano badaniom mikrostrukturalnym, badaniom parametrów dielektrycznych oraz stałoprądowego przewodnictwa elektrycznego. Badania wykazały, że syntetyzowanie dwuetapową metodą kalcynacji proszku (metoda kolumbitu) zapewnia dobre warunki do otrzymania ceramiki PbFe1/2Nb1/2O3 o optymalnych parametrach użytkowych. Domieszkowanie ceramiki PFN bizmutem zwiększa jej maksymalne wartości przenikalności elektrycznej jednocześnie zwiększając straty dielektryczne i przewodnictwo elektryczne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Spiekanie polikrystalicznego azotku boru z udziałem krzemianowej fazy ciekłej amorficznej i szklanokrystalicznej
  • Herman D.
  • Strony: 80-86
  • Wykonano badania mające na celu określenie wpływu zjawisk zachodzących w granicy fazowej  podczas procesu spiekania mikrokrystalicznego cBN z dwoma rodzajami spoiw: niskotopliwym spoiwem  amorficznym i spoiwem szklanokrystalicznym.

    Wytrzymałość takich układów związana jest głównie z właściwościami granicy faz cBN- stopione krzemiany oraz ostateczną strukturą fazy wiążącej. Zbadano skład chemiczny granicy fazowej odpowiadający właściwej temperaturze obróbki kompozytów.

    Stwierdzono, że niski kąt zwilżania w układzie cBN–stopione krzemiany i wysoka praca adhezji nie mają jednoznacznego przełożenia na wysoką wartość modułu sprężystości, E, badanych kompozytów ściernych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mikrostruktura i właściwości kompozytów Al2O3-Si3N4 otrzymywanych na drodze heterokrystalizacji metodą zol-żel
  • Zawada A., Kunicki A., Ziemkowska W., Pietrzykowski A., Olszyna A.
  • Strony: 87-91
  • Mieszaniny nanoproszków Al2O3-Si3N4 otrzymywano na drodze heterokrystalizacji w procesie zol-żel z wykorzystaniem reakcji związków alkoksyglinowych z wodą. W czasie procesu kontrolowano pH roztworu w celu zapewnienia jak najlepszej homogenizacji cząstek Si3N4 w osnowie spieczonego Al2O3. Otrzymaną mieszaninę nanoproszków o zawartości 20 %wag. Si3N4 poddawano prażeniu w temperaturze 800°C w atmosferze powietrza przez 20 h. Do wyprażonego produktu dodawano proszek handlowy Al2O3 tak aby otrzymać mieszaniny proszków Al2O3 + xSi3N4, gdzie x = 1,25; 2,5; 5 %wag., które następnie poddano procesowi spiekania w temperaturze 1350 lub 1450°C pod ciśnieniem 30 MPa przez 1 godzinę.

    W artykule opisano mikrostrukturę, gęstość, nasiąkliwość, porowatość i właściwości mechaniczne takie jak: moduł Younga, twardość i odporność na kruche pękanie, otrzymanych spieków.

    Otrzymane spieki charakteryzowały się gęstością względną w przedziale 95-100 % i jednorodnym rozkładem obu faz w mikrostrukturze kompozytu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono znaczny wpływ Si3N4 na poprawę właściwości mechanicznych Al2O3. Kompozyty Al2O3+xSi3N4 miały wyższą twardość i odporność na kruche pękanie w porównaniu ze spiekiem wykonanym z nanoproszku Al2O3 firmy Taimei. Najwyższym współczynnikiem odporności na kruche pękanie charakteryzował się kompozyt o zawartości 2,5%wag. Si3N4.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wybrane właściwości fizykochemiczne perowskitów serii Sm1-xSrxCo0,2Fe0,8O3-δ
  • Świerczek K., Pelic B., Molenda J.
  • Strony: 92-96
  • W niniejszej pracy przedstawiono charakterystykę właściwości strukturalnych, transportowych oraz wyniki pomiarów współczynnika rozszerzalności temperaturowej dla serii materiałów o strukturze perowskitu Sm1-xSrxCo0,2Fe0,8O3-δ, które są potencjalnymi materiałami katodowymi dla wysokotemperaturowych ogniw tlenkowych SOFC. Podstawienie trójwartościowych jonów samaru dwuwartościowymi jonami strontu jest korzystne z punktu widzenia zarówno właściwości transportowych (zwiększenie wartości przewodnictwa elektrycznego, pojawienie się w strukturze wakancji tlenowych w wysokich temperaturach, co warunkuje możliwość transportu jonowego) jak i strukturalnych (zmniejszanie się dystorsji obecnej w strukturze krystalicznej, a więc bardziej efektywne przykrywanie orbitali metal 3d - tlen). Równocześnie obserwuje się zwiększenie wartości współczynnika rozszerzalności temperaturowej, w szczególności w wysokich temperaturach, co jest zjawiskiem niekorzystnym z punktu widzenia potencjalnego zastosowania tych materiałów. Efekt ten należy wiązać z obecną w tym zakresie temperatur dużą niestechiometrią tlenową. W przypadku znacznego stopnia podstawienia (x = 0,8) obserwuje się pogorszenie właściwości transportowych materiału.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie folii ceramicznych z zawiesin żelowych
  • Stempkowska A., Kochanowski A., Izak P.
  • Strony: 97-101
  • Przedstawiono procedurę otrzymywania folii ceramicznych z proszków Al2O3 i ZrO2 metodą żelową. Metoda ta polega na zastosowaniu zestawu specjalnych środków żelujących, między innymi na bazie monomerów akryloamidu (AAm), metakryloamidu (Mam) i 2–hydroksyetylometakrylanu (HEMA). Specjalna preparatyka tych monomerów pozwala na uzyskanie folii żelowych o grubości ~0,2 mm oraz dobrej elastyczności po polimeryzacji. Folie ceramiczne uzyskane tym sposobem charakteryzują się wyjątkową wytrzymałością mechaniczną zarówno po wysuszeniu, jak i po obróbce termicznej oraz gładką powierzchnią.

    Szczególną uwagę zwrócono na preparatykę zawiesin, kompozycje składów monomerów oraz określono ich właściwości reologiczne. Wykazano, że dobranie odpowiedniego składu gęstwy zapewnia dobrą jej rozlewność i uzyskanie cienkich warstw przy zachowaniu ich jednorodnej struktury. Podano również sposób prowadzenia procesu suszenia zapobiegającego deformacji folii.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dobór środków ułatwiających zagęszczanie proszków Si3N4
  • Ermer E.
  • Strony: 102-106
  • W pracy przeanalizowano wpływ glikolu i ciekłej parafiny na poprawę zagęszczenia formowanego poprzez prasowanie jednoosiowe azotku krzemu. Stosując różne ilości tych dodatków osiągnięto znaczny wzrost zarówno zagęszczenia, jak i trwałości wyprasek. W rezultacie umożliwiło to uzyskanie wysokiego stopnia zagęszczenia spiekanego swobodnie Si3N4.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie laminatów węglowych do zwiększenia wytrzymałości na ściskanie elementów betonowych
  • Piekarczyk J., Błażewicz S., Białoskórski J.
  • Strony: 107-112
  • W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących podniesienia wytrzymałości na ściskanie cylindrycznych próbek betonowych wzmocnionych za pomocą różnych laminatów węglowych. Cylindryczne próbki betonu klasy C25/30 o średnicy 47 mm i wysokości 112,5 mm owinięto włóknami węglowymi K 63712 tworzącymi różną liczbę warstw kompozytowych (0–5). Próbki betonu owijano również włóknami węglowymi w postaci mat 1D i tkanin 2D. Wytrzymałość na ściskanie próbek betonu wzmocnionych za pomocą 5 warstw włókien węglowych K63712 zwiększyła się ponad 3-krotnie. Najbardziej efektywne wzmocnienie stwierdzono w przypadku próbek betonu owiniętych dwoma warstwami włókien węglowych w postaci maty 1D (300 g/cm2). Uzyskano zwiększenie wytrzymałości 3,1 raza w porównaniu z próbkami niewzmacnianymi, które przed wzmocnieniem matą węglową 1D (300 g/cm2) miały wytrzymałość na ściskanie wynoszącą 54,6±3,2 MPa, natomiast po zastosowaniu maty pokazały wytrzymałość 178,5±19,0 MPa.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Węgliki metalopodobne Cz. I. Badania nad spiekaniem
  • Gubernat A., Stobierski L.
  • Strony: 113-118
  • W pracy przedstawiono wyniki badań poświęcone spiekaniu czystych węglików metalopodobnych, tzn. takich, do spiekania których nie wprowadzano dodatków metalicznych. Na podstawie badań poświęconych spiekaniu stwierdzono, że istnieje możliwość wytworzenia z badanych proszków węglikowych (TiC1-x; NbC, TaC, WC, CryCz) gęstych, jednofazowych spieków. Jedynym dodatkiem, który należy wprowadzić do proszków, jest dodatek węgla. Węgiel wprowadza się w celu zredukowania pasywacyjnych warstw tlenkowych, w ilości niezbędnej do przeprowadzenia reakcji redukcji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Węgliki metalopodobne. Cz. II. Badania nad właściwościami mechanicznymi i chemicznymi
  • Gubernat A., Stobierski L., Goryczka P.
  • Strony: 119-124
  • W części I pracy [1] przedstawiono wyniki badań poświęcone spiekaniu TiC1-x; NbC, TaC, WC i CryCz, należących do grupy węglików metalopodobnych, które konsolidowano bez stosowania dodatków metalicznych. Na podstawie tych badań stwierdzono, że istnieje możliwość wytworzenia gęstych, jednofazowych spieków przy użycie czystych proszków węglikowych. Jedynym dodatkiem, który należy wprowadzić do proszków, jest dodatek węgla w ilości niezbędnej do przeprowadzenia redukcji pasywacyjnych warstw tlenkowych występujących na cząstkach węglików.

    W prezentowanym etapie badań przeprowadzono pomiary podstawowych właściwości mechanicznych i chemicznych. Na próbkach wytworzonych w drodze spiekania bezciśnieniowego i spiekania pod ciśnieniem wykonano pomiary wytrzymałości na zginanie, twardości metodą Vickersa i Knoopa, odporności na kruche pękanie i odporności na utlenianie. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że węgliki tytanu i węgliki wolframu są węglikami o wyróżniających się właściwościach mechanicznych i chemicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie gęstych spieków węglikowych i azotowych dla współczesnej analityki
  • Ziemnicka M., Baś B., Stobierski L., Rękas M.
  • Strony: 125-129
  • Gwałtowny rozwój wielu nowoczesnych technologii oraz instrumentalnych metod elektroanalitycznych sprawia, że nie tracą na aktualności poszukiwania nowych materiałów elektrodowych gwarantujących wysoką czułość oznaczeń i stabilność pracy elektrody. Ponadto ze względu na toksyczność wielu substancji obecnych w środowisku, takich jak ołów czy kadm, konieczne jest ich rzetelne oznaczanie na poziomie śladów. Ceramiczny materiał elektrodowy stosowany w konstrukcji elektrochemicznych sensorów musi być homogeniczny i bezporowaty, aby możliwe było proste i skuteczne odtworzenie powierzchni elektrody pracującej.

    Zastosowanie materiałów ceramiki zaawansowanej, takich jak węgliki czy azotki, we współczesnej analityce to nowatorskie sposoby wykorzystania stabilnych chemicznie i odpornych na korozję tworzyw o bardzo wysokiej czystości chemicznej. W pracy opisano procedurę wytwarzania elektrod z węglika krzemu, węglika tytanu oraz azotku tytanu. Omówiono operacje technologiczne, poczynając od syntezy z wykorzystaniem pierwiastków, poprzez rozdrabnianie, odmywanie, formowanie, spiekanie, obróbkę mechaniczną i przygotowanie powierzchni tworzywa przed wykonaniem właściwej elektrody woltamperometrycznej. Spiekanie materiałów zrealizowane na dwa sposoby. Pierwszy polegał na zaprasowaniu pastylek z dodatkiem żywicy i spiekaniu swobodnym; drugi wykorzystywał prasowanie na gorąco (HP). W pracy dokonano oceny wpływu sposobu otrzymywania na mikrostrukturę badanych materiałów w kontekście ich zastosowania w elektrodach przeznaczonych dla celów elektroanalizy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Spiekanie izotermiczne węglików metali grup 4-6 układu okresowego pierwiastków
  • Gubernat A.
  • Strony: 130-135
  • W pracy przedstawiono wyniki pomiarów dotyczących modelowego opisu spiekania według dwóch modeli tj. modelu Kuczyńskiego i modelu Frenkla. Badania dotyczyły wybranych węglików metalopodobnych utworzonych przez trwałe połączenie węgla z metalami 4, 5 i 6 grupy układu okresowego tj. TiC0,8, NbC i WC. Badania prowadzono za pomocą dylatometru wysokotemperaturowego, który pozwolił na rejestrację krzywych skurczu liniowego w funkcji czasu w warunkach izotermicznych. Zgodnie z modelem Kuczyńskiego opracowano równania kinetyczne opisujące spiekanie każdego z węglików. Na podstawie wyznaczonych wartości wykładników potęgowych m podjęto próby określenia mechanizmów transportu masy dominujących na poszczególnych etapach spiekania. Z kolei zgodnie z modelem Frenkla wyznaczono parametry opisujące proces spiekania każdego z badanych węglików: stałe α i β, początkową wartość skurczu α-1 i wartość skurczu w czasie nieskończonym β-1 oraz wartość początkowej lepkości pozornej układu ηo. Dane te pozwoliły na pełną charakterystykę spiekania badanych węglików.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ewolucja fazowa prasowanych na gorąco materiałów czteroskładnikowych z układu Ti-Al-C-N
  • Chlubny L., Lis J., Bućko M.M.
  • Strony: 136-139
  • Potrójne i poczwórne związki w układzie Ti-Al-C-N należą do grupy związków heterodesmicznych typu „312” oraz „H”. Związki te mają strukturę warstwową zawierającą wiązania kowalencyjne i metaliczne. Ze względu na właściwości można je klasyfikować jako materiały leżące na granicy pomiędzy metalami i ceramiką, co stwarza niespotykane dotychczas możliwości zastosowania ich jako materiałów konstrukcyjnych (tzw. „ceramika plastyczna”). W literaturze najczęściej opisywanymi związkami w układzie Ti-Al-C-N są Ti3AlC2, Ti2AlC oraz Ti2AlN, brak natomiast jest danych na temat materiałów czteroskładnikowych.

    W prezentowanej pracy autorzy podjęli próbę otrzymania proszku Ti3Al(C,N)2 za pomocą metody SHS oraz otrzymania z niego polikrystalicznego materiału drogą prasowania na gorąco. Proszek syntezowany był za pomocą metody trójetapowej przy zastosowaniu jako prekursorów materiałów międzymetalicznych z układu Ti-Al, a następnie materiału Ti3AlC2 typu „312”. Zagęszczanie proszku prowadzono w zróżnicowanych warunkach prasowania na gorąco. Gęste spieki zostały zbadane pod kątem ewolucji fazowej za pomocą metody rentgenograficznej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ewolucja mikrostruktury tworzyw kompozytowych z węglików metali przejściowych
  • Rutkowski P., Stobierski L.
  • Strony: 140-145
  • W niniejszej pracy przedstawiono zmiany strukturalne zachodzące w spiekach składających się z osnowy w postaci wewnątrzsieciowych węglików metali przejściowych oraz fazy modyfikującej będącej niskotopliwym węglikiem chromu Cr23C6. Badania prowadzono na trzech układach materiałów: TiC0,85 – Cr23C6, NbC0,95 – Cr23C6 oraz WC – Cr23C6, gdzie modyfikator wprowadzany był w ilościach od 1,5 do 30 % obj.. Omówiono metodykę otrzymywania i preparatykę substratów kompozytów oraz spieków do badań mikrostrukturalnych. Zobrazowano wyniki ewolucji mikrostruktury materiałów w badanych układach. Do omówienia uzyskanych obrazów mikrostruktury spieków wykorzystano wyniki badań rozkładu pierwiastków (EDS) oraz zmian fazowych (XRD) i strukturalnych (Rietveld) wykonanych na próbkach z badanych układów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Pigmenty cerowo-prazeodymowe otrzymywane różnymi metodami i ich wykorzystanie w zdobnictwie ceramicznym
  • Stobierska E., Bućko M.M., Lis J.
  • Strony: 146-150
  • Pigmenty będące roztworami stałymi kationów o właściwościach chromoforowych w dwutlenku ceru, ze względu na swoją wysoką odporność chemiczną i stabilność termiczną, są często stosowane do barwienia mas typu gres porcellanato. W pracy przedstawiono otrzymywanie proszków (PrxCe1-x)O2 metodą współstrącenia-prażenia jako alternatywę dla klasycznej metody reakcji pomiędzy tlenkami. Określono właściwości strukturalne oraz parametry barwy otrzymanych pigmentów. Stwierdzono, że właściwości barwne pigmentów zależą zarówno od ilości prazeodymu jak i temperatury prażenia. Pigmenty otrzymane metodą współstrącenia-prażenia w wyższych temperaturach charakteryzują się intensywnymi, mocno nasyconymi brązowo-czekoladowymi barwami. Przedstawiono przykładowe zastosowanie otrzymanych pigmentów do barwienia szkliw i mas ceramicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zużycie ścierne materiałów kompozytowych na osnowach tlenków glinu i cyrkonu w różnych środowiskach pracy
  • PĘDZICH Z.
  • Strony: 151-155
  • Praca prezentuje wyniki badań nad odpornością na zużycie ścierne luźnym ścierniwem grupy spiekanych materiałów kompozytowych bazujących na osnowach tlenku cyrkonu lub glinu, a zawierających wtrącenia tlenkowe bądź węglikowe. W badaniach uwzględniono zarówno składy kompozytowe, w których wtrącenia stanowią fazę rozproszonych ziaren (tzw. kompozyty ziarniste), a także składy kompozytowe, w których fazy składowe użyte są w porównywalnych ilościach i pojęcie osnowy kompozytu traci swój sens. Badano kompozyt dwu- i trójfazowy z fazami ciągłymi.

    Badania zużycia ściernego przeprowadzono stosując jako materiał ścierny, gruboziarnisty węglik krzemu, w warunkach ścierania suchego, a także w zawiesinie wodnej. Opisano mikrostrukturę kompozytów i zestawiono parametry mikrostrukturalne z wynikami badań zużyciowych oraz profilograficznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 61, Numer 3

  • Elektrochemiczne pompy i separatory wodoru
  • Pasierb P., Rękas M.
  • Strony: 159-172
  • W pracy dokonano krótkiego przeglądu metod oczyszczania wodoru, ze szczególnym uwzględnieniem elektrochemicznych pomp i separatorów wodoru. Podano zasadę ich działania, sformułowano podstawowe kryteria służące doborowi stosownych materiałów do ich konstrukcji. W części doświadczalnej przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości proszków i spieków ceranu baru domieszkowanego itrem oraz o niestechiometrii w podsieci kationowej. Porównano strukturę, mikrostrukturę i odporność chemiczną na działanie CO2 materiałów otrzymanych dwiema metodami: metodą standardową z wykorzystaniem stałych substratów oraz metodą „sol-gel” (tzw. metoda Pechiniego). Przedstawiono także przykładowy wynik wyznaczania charakterystyki pompowania wodoru, wskazujący na możliwość praktycznego zastosowania wysokotemperaturowych przewodników protonowych do konstrukcji pomp lub membran do separacji wodoru.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Formowanie tworzyw ceramicznych metodą odlewania
  • Gizowska M., Szafran M.
  • Strony: 173-178
  • W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne formowania tworzyw ceramicznych metodą odlewania, w której masa lejna odwzorowuje powierzchnię porowatej formy. Metoda odlewania jest metodą znaną i chętnie stosowaną w technologii ceramiki, w produkcji wyrobów sanitarnych oraz ceramiki stołowej. Jednakże trwają badania nad rozszerzeniem zastosowania tej metody przy produkcji „zaawansowanej ceramiki”, tj.: do otrzymywania nanomateriałów i kompozytów ceramika-metal.

    W celu otrzymania masy lejnej o optymalnych właściwościach, gwarantującej otrzymanie wyrobów pozbawionych defektów, wprowadzane są odpowiednie dodatki, tj.: upłynniacze, spoiwa oraz środki powierzchniowoczynne. W artykule opisano rolę poszczególnych składników masy oraz opisano mechanizmy upłynniania proszków ceramicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości elektryczne azotku tytanu TiNx (x = 1 i 0,9)
  • Baś B., Ziemnicka M., Sobaś P., Stobierski L., Rękas M.
  • Strony: 179-182
  • Rezystywność elektryczna ceramiki TiN i TiN0,9 została zbadana w zakresie temperatur 300-673K. Stwierdzono, że materiały te wykazują stabilne metaliczne właściwości elektryczne. Rezystywność zmienia się wraz z temperaturą zgodnie z teorią rozpraszania nośnika ładunku Bloch-Gruneisena. Efekt wodorowego odstępstwa od stechiometrii pozostaje w zgodności z regułą Matthienssena.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ utleniania na właściwości elektryczne TiNx (x = 0,9 i x = 1,0)
  • Baś B., Ziemnicka M., Sobaś P., Stobierski L., Rękas M.
  • Strony: 182-185
  • Metoda van der Pauwa została wykorzystana do określenia rezystywności elektrycznej ceramiki TiN i TiN0,9 w zakresie temperatur 300-1000K. Stwierdzono, że w zależności od składu chemicznego pokazuje ona albo właściwości metaliczne albo półprzewodnikowe. Procesowi utleniania towarzyszą przejścia metal → półprzewodnik (w przypadku TiN) i półprzewodnik → metal (w przypadku TiN0,9)

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ procesu mielenia na własności proszków napełniaczy mikronanokompozytów polimerowych
  • Habdank-Wojewódzki T., Wodnicka K.
  • Strony: 186-191
  • Mielenie wysokoenergetyczne jest cenną techniką rozdrabniania mikroproszków pozwalającą uzyskać frakcję nanometryczną. Mają one zastosowanie do wytwarzania mikronanokompozytów polimerowych (kompozytów dwumodalnych) posiadających własności sensorowe, szczególnie dla elektrotribologii. W publikacji przedstawiono zagadnienie wpływu czasu mielenia na rozdrobnienie i powierzchnie właściwą wybranych mikroproszków stosowanych w mikronanokompozytach polimerowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Gradientowa mikrostruktura kompozytowych spieków diamentowych przeznaczonych na narzędzia skrawające
  • Rozmus M., Jaworska L., Królicka B., Putyra P.
  • Strony: 192-196
  • W pracy przedstawiono zagadnienia związane z otrzymywaniem kompozytu diamentowo-węglikowego (Ti3SiC2) z gradientem rozmieszczenia faz. Gradientowa mikrostruktura tego materiału została ukształtowana metodą zagęszczania odśrodkowego w ultrawirówce. Otrzymano materiały o zróżnicowanym rozmieszczeniu faz dzięki zastosowaniu proszków o zróżnicowanej wielkości cząstek i odpowiedniemu doborowi frakcji ziarnowych. Przeprowadzono symulację rozmieszczenia fazy diamentu na przekroju próbek oraz pomiary twardości w funkcji odległości od powierzchni próbek. Ciągła zmiana rozmieszczenia faz w badanych materiałach sprzyja ograniczeniu zjawiska delaminacji występującego w komercyjnych dwuwarstwowych spiekach polikrystalicznego diamentu (PCD).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka tworzywa z fazą Ti3AlC2 reakcyjnie spiekanego pod ciśnieniem
  • Rutkowski P., Stobierski L., Chlubny L., Górny G.
  • Strony: 197-200
  • W niniejszej pracy opisano próbę otrzymywania tworzyw z układu Ti-Al-C-N metodą reakcyjnego spiekania pod ciśnieniem. W tym celu w pierwszym etapie zsyntezowano proszek Ti3Al, a następnie homogenizowano go z węglem w stosunku wagowym odpowiadającym stechiometrii Ti3AlC2. Mieszaninę poddano spiekaniu reakcyjnemu pod ciśnieniem. Na otrzymanym spieku przeprowadzono obserwację mikrostruktury powierzchni wytrawionych chemicznie. Uzyskane tworzywo poddano analizie rozkładu pierwiastków EDS oraz badaniu rentgenograficznemu. W dalszej części pracy przeprowadzono na spieku pomiary twardości, wytrzymałości na zginanie, właściwości sprężystych oraz odporności na kruche pękanie. Prześledzono również drogę propagacji pęknięcia wygenerowanego przez nakłucie powierzchni spieku piramidką Vickersa.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie zużytych mas odlewniczych do produkcji ceramicznych materiałów budowlanych - Część I
  • Pytel Z.
  • Strony: 201-207
  • Artykuł zawiera wyniki badań właściwości tworzyw ceramicznych otrzymanych z udziałem odpadowych piasków odlewniczych. Piaski te uzyskano w wyniku przeróbki zużytych mas formierskich i rdzeniowych, obejmującej procesy związane z ich rozdrabnianiem oraz separacją zawartych w nich części metalicznych. Uzyskany w ten sposób materiał stanowił zasadniczo substytut piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego, spełniającego rolę dodatku schudzającego w plastycznych masach ceramicznych przeznaczonych do otrzymywania ceramicznych materiałów budowlanych. Zakres artykułu obejmuje zatem charakterystykę podstawowych cech eksploatacyjnych oraz wybranych elementów struktury i mikrostruktury tworzyw ceramicznych uzyskanych z mas plastycznych z różnym jakościowym, natomiast stałym ilościowym udziałem omawianych surowców odpadowych przemysłu odlewniczego. Ponadto przedmiotem niniejszej pracy są zagadnienia dotyczące oceny potencjalnych zagrożeń środowiska związanych z produkcją i eksploatacją tego typu tworzyw. Zagrożenia te mogą wynikać z możliwości emisji do atmosfery szkodliwych substancji gazowych, głównie w postaci wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), jako pochodnych rozkładu spoiw organicznych wykorzystywanych do otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych. Produkty te mogą się tworzyć w trakcie procesu wypalania wyrobów ceramicznych, jak również zagrożenia te mogą być wynikiem procesu uwalniania się z matrycy ceramicznej metali ciężkich zachodzącego w całym okresie eksploatacji wyrobów w danych warunkach. Przydatność omawianych odpadowych piasków poformierskich we wskazanym kierunku utylizacji potwierdzają zarówno korzystne właściwości uzyskanych z ich udziałem tworzyw ceramicznych, jak również brak emisji do atmosfery szkodliwych substancji gazowych oraz niski poziom wymywalności metali ciężkich.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Barwienie szkła pierwiastkami ziem rzadkich na przykładzie prazeodymu
  • Środa M., Cholewa-Kowalska K.
  • Strony: 208-211
  • Ziemie rzadkie jako domieszki optycznie aktywne znajdują coraz szersze zastosowanie w szkłach dla optoelektroniki. Energia przejść elektronowych typu f-f w lantanowcach odpowiada zakresowi fal od bliskiej podczerwieni do bliskiego ultrafioletu, co ma bezpośredni wpływ na barwę szkła. W pracy przeprowadzono badania transmisji w zakresie UV-VIS dla szkieł, których matryce oparte były na różnych tlenkach więźbotwórczych (SiO2, P2O5, B2O3, PbO). Stwierdzono, że matryca szkła nie wpływa na położenie pasm absorpcyjnych prazeodymu, natomiast wpływa na intensywność pasm przy 470 nm i 483 nm, które związane są z przejściami do poziomów 3P1 i 3P0. Wyznaczając parametry barwy w układzie CIE L*a*b* pokazano, że zdolność barwiąca jonów prazeodymu jest zależna od typu szkła.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Aspekt mechanicznego rozdrabniania proszków kompozytowych ZrO2/TiB2/TiC/Zr(C,B) otrzymanych drogą wysokotemperaturowej syntezy w fazie stałej
  • Moskała N., Pyda W.
  • Strony: 212-216
  • W poniższym tekście przedstawiono badania nad wpływem warunków preparatyki i składu chemicznego prekursorów proszków kompozytowych ZrO2/TiB2/TiC/Zr(C,B) na ich podatność na rozdrabnianie w procesie 12-godzinnego mielenia w młynie obrotowo-wibracyjnym. Zbadano również wpływ wyżej wymienionych parametrów technologicznych na ścierność tychże proszków w stosunku do materiału medium mielącego (3Y-TZP). Prekursory w postaci kwasu ortoborowego lub boru amorficznego wykorzystano do otrzymania badanych proszków kompozytowych metodą wysokotemperaturowych reakcji w fazie stałej w temperaturach z przedziału 1100-1600°C. Badania oparto na analizie wielkości rozwinięcia powierzchni właściwej BET, wyznaczonej metoda adsorpcyjną, przed i po procesie rozdrabniania proszków kompozytowych. Domiał mielników, jako miarę ścierności proszków, wyznaczono metodą wagową. Przeprowadzono analizę wpływu składu fazowego i wielkości krystalitów proszków kompozytowych na ich ścierność. Skład fazowy scharakteryzowano ilościowo metodami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, a wielkość krystalitów wtrąceń wyliczono z poszerzenia pików dyfrakcyjnych. Stwierdzono, że

    proszki kompozytowe otrzymane z użyciem boru amorficznego charakteryzowały się większą ściernością niż proszki pochodzące z użycia H3BO3. Ścierność obydwu rodzajów proszków kompozytowych zwiększała się wraz ze wzrostem temperatury syntezy, jako skutek wzrostu zarówno sumarycznego udziału twardych cząstek, jak i ich rozmiaru.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 61, Numer 4

  • Surowce spinelu magnezowo-glinowego na wysokiej jakości materiały ogniotrwałe stosowane w kadziach stalowniczych
  • Schmidtmeier D., Büchel G., Buhr A.
  • Strony: 223-227
  • Produkcja stali o wysokiej jakości wymaga długotrwałej obróbki stali w kadzi stalowniczej. Ma to niezwykły wpływ na materiały ogniotrwałe kadzi stalowniczej, np. na potrzebę wysokiej jakości funkcjonalnych materiałów ogniotrwałych jak w przypadku korków spustowych. Zmiany eksploatacyjne, takie jak zwiększone temperatury spustu, dłuższe czasy przetrzymywania i bardziej agresywna rafi nacja pozapiecowa, przekładają się na zapotrzebowanie na bardziej cienkie wyłożenia ogniotrwałe i dłuższe czasy użytkowania materiałów ogniotrwałych. Te połączone czynniki prowadzą do pojawienia się na nowo zainteresowania surowcami spinelu magnezowo glinowego. Spinele magnezowo-glinowe wykorzystywane są od wielu lat jak materiał ogniotrwały przy produkcji stali, w wielu różnych postaciach. Artykuł ten stanowi przegląd sposobów wytwarzania, właściwości i jakości spineli. Przedyskutowano również aktualny postęp w wykorzystaniu spineli.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Secar 41 – a new calcium aluminate cement for regular and insulating castables
  • Wöhrmeyer C., Parr C., Gudovskikh P.
  • Strony: 228-232
  • Betony zwykłe i izolacyjne do temperatur stosowania wynoszących od 1000°C do 1500°C są często przygotowywane z cementów glinowych zawierających albo 40% Al2O3, np. Ciment Fondu® (CF), lub 50% Al2O3 w postaci cementu Secar®51 (S51). Podczas gdy CF wykorzystywany jest często w betonach izolacyjnych razem z wermikulitem lub perlitem, S51 jest często preferowanym wyborem w przypadku gęstych, zwykłych betonów o dobrej płynności i wysokiej odporności na ścieranie. Wykazuje on również doskonałe właściwości podczas torkretowania na sucho. S51 ma niskie zapotrzebowanie na wodę i daje wysoką wytrzymałość wynikającą z jego składu mineralogicznego. Pozwala na zastosowanie w temperaturach do 1500°C wtedy, gdy użyte są kruszywa o odpowiedniej odporności temperaturowej. CF ogniskuje się bardziej na niższej temperaturze stosowania i oferuje bardzo dobre właściwości użytkowe w przypadku mieszanin bardzo bogatych w cement, takich jak betony izolacyjne bazujące na wermikulicie, perlicie i lekkich glinach ogniotrwałych.

    W artykule tym dyskutowane będzie wprowadzenie cementu Secar®41 (S41) do rodziny glinianów wapnia Secar® w Europie. Secar®41, topiony cement glinowy zawierający 46% Al2O3, stosowany z powodzeniem już od wielu lat w amerykańskim przemyśle materiałów ogniotrwałych, łączy niskie zapotrzebowanie na wodę cementu Secar®51 z doskonałą ogniotrwałością w porównaniu z CF. Pozwala on na poprawienie reologii i odporności temperaturowej w porównaniu z betonami lekkimi i gęstymi bazującymi na CF. Tam gdzie S51 był wybrany z powodu lepszego płynięcia i odporności na ścierania w porównaniu z CF, S41 oferuje doskonałą alternatywę o obranym stosunku koszt/jakość. W porównaniu z CF, S41 daje na przykład o 30-40°C wyższe temperatury stosowania przy połączeniu z gliną ogniotrwałą. Przynosi to zwiększenie bezpieczeństwa dla pieca w przypadku wystąpienia nieoczekiwanego przegrzania. W związku ze zoptymalizowaną mineralogią, S41 wykazuje wyższy potencjał hydrauliczny niż CF. Secar®41 ma potencjał polepszenia betonów izolacyjnych albo poprzez zwiększoną wytrzymałość przy stałej gęstości, albo poprzez lepsze właściwości izolacyjne w związku z redukcją gęstości bez kompromisowego zmniejszenia poziomu wytrzymałości. Te unikalne właściwości cementu Secar®41 czynią go uniwersalnym spoiwem hydraulicznym w przypadku betonów gęstych i izolacyjnych o temperaturze stosowania wynoszącej 1350°C, które mogą być instalowane metodami odlewania wibracyjnego, torkretowania na sucho lub tradycyjnego sztychowania.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Praktyczne zastosowanie normy EN 1402 do oceny jakości betonów ogniotrwałych
  • Jop M., Jarząb D., Sułkowski M.
  • Strony: 233-237
  • Norma EN 1402 w sposób całościowy ujmuje zagadnienia związane z terminologią, klasyfikacją, sposobem pobierania próbek do badań i charakterystyką właściwości nieformowanych materiałów ogniotrwałych. W prezentowanej pracy przedstawiono omówienie i praktyczne zastosowanie tej normy do określenia właściwości betonów ogniotrwałych, uwzględniając doświadczenie zdobyte w trakcie jej wdrażania do praktyki laboratoryjnej w ZBL Ferrocarbo.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mikroporowate ogniotrwałe tworzywo z proszku ZrO2
  • Serkowski S., Korol J.
  • Strony: 238-243
  • Rozwój koncepcji wytwarzania mikroporowatej ceramiki ogniotrwałej z mas proszkowych opiera się na postępie w zakresie efektywnego wstępnego zagęszczania proszków ceramicznych. Technologią, która oferuje wysoki poziom wstępnego zagęszczenia jest granulacja próżniowa. W artykule zaprezentowano efektywność tej technologii i określono wpływ składu ziarnowego proszku na stopień zagęszczenia granulatu. W dalszej części przedstawiono wyniki badań nad wytwarzaniem mikroporowatego tworzywa z tlenku cyrkonu. W badaniach zastosowano tani, niskiej czystości chemicznej gruboziarnisty proszek ZrO2 częściowo stabilizowany tlenkiem wapnia. Celem było uzyskanie mikroporowatej struktury tworzywa o możliwie wysokim stopniu zagęszczenia. Aby ograniczyć do minimum skurczliwości wypalania w procesie przygotowania proszku zastosowano technologię granulacji próżniowej. Umożliwiło to uzyskanie wyprasek o gęstości pozornej 78% TD z bardzo korzystnym jednomodalnym rozkładem porów o średniej średnicy 0,36 mikrometrów. W procesie spiekania uzyskano bardzo korzystną mikrostrukturę tworzywa o silnie zagęszczonych warstwach powierzchniowych i małych, zamkniętych porach. Taka mikrostruktura gwarantuje wysoką odporność na infiltrację przez ciekłe metale i żużle

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Metoda remontu głowicy ściany grzewczej baterii koksowniczej z wykorzystaniem modułów o „zerowej” rozszerzalności
  • Mytych J.
  • Strony: 244-249
  • Wydłużenie żywotności baterii koksowniczych jest niezmiennie dużym wyzwaniem dla twórców technik remontowych. Pomimo licznych prac, do chwili obecnej nie opracowano jeszcze jednej, uniwersalnej metody i wszystkie nowe próby rozwiązania tego problemu muszą budzić zrozumiałe zainteresowanie użytkowników baterii koksowniczych. Przedmiotem prezentowanego opracowania jest wykorzystanie możliwości zminimalizowania czynników determinujących czas prowadzenia remontu poprzez zastąpienie małogabarytowych kształtek krzemionkowych wielkogabarytowymi blokami o „zerowej” rozszerzalności, zawierającymi krzemionkę amorficzną. Uzyskano znaczną redukcję ilości formatów kształtek, skrócenie czasu remontu, poprawę jakości wykonanych prac i ograniczenie wypadu produkcyjnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Odporne na korozję sialonowe materiały ogniotrwałe do zastosowań w przemyśle aluminiowym
  • Pawlik T., Sopicka-Lizer M., Mikuskiewicz M., Gwiżdż M.
  • Strony: 250-252
  • W pracy opisano sposób wytwarzania ceramiki sialonowej przeznaczonej do nowoczesnych zastosowań w przemyśle aluminiowym. Ceramika sialonowa charakteryzuje się doskonałymi właściwościami w wysokich temperaturach, dobrą odpornością na korozję i na wstrząsy cieplne oraz niską zwilżalnością, w związku z czym, materiał sialonowy jest idealnym kandydatem w przypadku długotrwałego kontaktu z ciekłym aluminium. W prezentowanej metodzie, wykorzystano względnie tanie i powszechnie dostępne składniki, tj. proszki Si i Al2O3, w celu otrzymania reakcyjnie wiązanego materiału. Skład fazowy i stabilność wymiarów badano w przypadku próbek wygrzanych w przepływie azotu. Po spiekaniu przeprowadzono test odporności na korozję w ciekłym aluminium i test zwilżalności. Mikrostrukturę powierzchni kontaktu zbadano za pomocą metody SEM/EDS. Planuje się wykorzystanie badanych materiałów ogniotrwałych w poziomej linii ciągłego odlewania aluminium.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Korozja chemiczna wyrobów magnezjowocyrkonowych przez wsad pieca cementowego
  • Szczerba J.
  • Strony: 253-259
  • W artykule opisano badania nad zmianami fazowymi w ogniotrwałych materiałach magnezjowo-cyrkonowych zachodzącymi w temperaturach 1300°C i 1450°C, w wyniku reakcji z wsadem pieca cementowego w stanie wstępnie skalcynowanym lub w postaci cementu portlandzkiego, w rezultacie zawierającym różne ilości siarki i chloru. Badania przeprowadzono za pomocą testu pokrywania. Zmiany mikrostruktury i składu fazowego w strefie kontaktu pomiędzy pokryciem i ogniotrwałym materiałem magnezjowo-cyrkonowym badano wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową SEM i analizę chemiczną techniką EDS. Udokumentowano i dyskusji poddano reaktywność faz wsadu wstępnie skalcynowanego i cementu portlandzkiego w stosunku do materiału magnezjowo-cyrkonowego w zależności od temperatury wygrzewania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Prefabrykowane sklepienia w elektrycznych piecach łukowych
  • Witos S., Molin A.
  • Strony: 260-262
  • W pracy przedstawiono opis wykonania wymurówki sklepienia niechłodzonego w elektrycznym piecu łukowym złożonego z prefabrykowanych bloków z betonów ogniotrwałych na bazie boksytu. Oprócz wymurówki sklepienia zbudowanej wyłącznie z bloków prefabrykowanych pokazano również wariant wykorzystujący kombinację bloków prefabrykowanych oraz kształtek krzemionkowych na sklepieniu niechłodzonym. Potwierdzono przydatność koncepcji wykorzystania materiałów prefabrykowanych, zastępujących palone kształtki krzemionkowe, do wykonania sklepień niechłodzonych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania ścieralności materiałów ceramicznych
  • Jedynak L., Czechowski J.
  • Strony: 263-268
  • Zużycie materiału w procesie tarcia (zużycie trybologiczne) należy do najczęściej spotykanych mechanizmów niszczenia współpracujących ze sobą powierzchni. W pracy przedstawiono teoretyczne aspekty procesu zużycia trybologicznego materiałów ze szczególnym uwzględnieniem mechanizmów prowadzących do zużycia erozyjnego i abrazyjnego ceramiki. Omówiono wpływ różnego rodzaju parametrów na trwałość materiałów i wyrobów pracujących w warunkach wymagających podwyższonej odporności na ścieranie oraz przedstawiono wybrane metody oznaczania zużycia trybologicznego.

    W części eksperymentalnej przedstawiono dwie metody podwyższenia odporności na ścieranie ceramiki polegające na wprowadzeniu składników trudnościeralnych w postaci równomiernie rozprowadzonych ziaren lub na naniesieniu powłok ochronnych. W oparciu o wyniki prowadzonych pomiarów wykazano uniwersalność i użyteczność opisanych metod oznaczenia odporności na ścieranie oraz przedstawiono perspektywy ich dalszego rozwoju.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Sposób zagospodarowania zgarów aluminiowych w procesie wytwarzania tworzyw izolacyjnoegzotermicznych dla przemysłu odlewniczego
  • Lipowska B., Witek J.
  • Strony: 269-272
  • Przeprowadzono badania, w których wykorzystano zgary, tj. stały odpad powstający w procesie otrzymywania lub recyklingu aluminium, jako jeden z podstawowych surowców do wytwarzania tworzywa o własnościach izolacyjno-egzotermicznych, stosowanego do ocieplania nadlewów przy odlewaniu żeliwa lub staliwa. Opracowane tworzywo otrzymywano metodą odfiltrowywania z gęstwy. Zgary aluminiowe w zestawie surowcowym pełniły rolę wypełniacza ogniotrwałego oraz źródło metalicznego glinu biorącego udział w reakcjach egzotermicznych.

    Próby wykonane w warunkach półtechnicznych, z zastosowaniem prototypowych otulin, wykazały ich dobrą jakość i skuteczność działania w procesie odlewania, porównywalną do obecnie stosowanych otulin z importu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ wybranych dodatków na hydratację tlenku magnezu
  • Wojsa J.
  • Strony: 273-277
  • Przedstawiono znaczenie hydratacji w technologii i w wybranych obszarach stosowania materiałów zasadowych. Zaprezentowano podstawowe dane dotyczące statyki i kinetyki reakcji, metody przeciwdziałania hydratacji tlenku magnezu oraz najczęściej stosowane sposoby ilościowego opisu jej efektów.

    Eksperymentalnie potwierdzono chemiczną inertność spineli MgAl2O4 i MgCr2O4 w warunkach hydratacji bezciśnieniowej. Zbadano wpływ czterech glikoli na hydratację MgO stwierdzając, że ich skuteczność jako inhibitorów hydratacji rośnie w sekwencji od glikolu monoetylenowego do propylenowego. Przedstawiono wpływ soli dwusodowej EDTA na hydratację MgO oraz zweryfikowano dane literaturowe odnośnie sposobu ograniczania hydratacji poprzez wprowadzenie silikonu. Wyniki nie potwierdziły oczekiwań. Wykazano, że wolny tlenek magnezu w koklinkierze MgO-SnO2 nie ulega hydratacji, co stanowi pewną nowość poznawczą i technologiczną.

    Zbadano wpływ pH wodnych roztworów na hydratację MgO i uzyskano wyniki pozostające w dobrej zgodności z wynikającymi z teorii. Stwierdzono, że zmiany pH roztworów wydają się być skutecznym sposobem zwiększania stopnia hydratacji, a efektu jej ograniczania należy raczej oczekiwać wprowadzając wybrane substancje organiczne adsorbowane na powierzchni ziaren MgO, z uwzględnieniem specyfiki danej technologii.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Masy konstrukcyjne na trzony łukowych pieców elektrycznych
  • Czapka R., Wojsa J., Czapka Z.
  • Strony: 278-282
  • Do najważniejszych czynników wpływających na zużywanie się trzonów pieców stalowniczych należą: korozja żużlowa, erozja wywołana intensywnym ruchem metalu, infiltracje metalu w szczeliny powstałe na skutek skurczu masy w wyniku spiekania, uszkodzenia mechaniczne wywołane załadunkiem złomu. W pracy przedstawiono sposoby ograniczenia działania wymienionych czynników niszczących. Ograniczenie zjawiska korozji żużlowej osiągnięto głównie przez dobór składu chemicznego w taki sposób, aby produktami reakcji między masą a żużlem były związki o temperaturach topnienia wyższych od temperatur procesu. Ograniczenie zjawiska erozji oraz skurczu masy podczas spiekania osiąga się głównie poprzez optymalny dobór składu ziarnowego, który zapewnia wysoki stopień zagęszczenia na etapie instalacji wyłożenia ogniotrwałego trzonu. Skład chemiczny oraz uziarnienie tworzywa zostało tak dobrane, aby powierzchnia robocza masy została spieczona już w stosunkowo niskich temperaturach, dzięki czemu ograniczono możliwość powstawania uszkodzeń trzonu w wyniku załadunku złomu. Materiały spełniające sformułowane wyżej warunki zastosowano na wyłożenie trzonów elektrycznych, łukowych pieców stalowniczych o pojemności 90 t, 25 t, 30 t i 140 t, pracujących w kraju i za granicą. Uzyskane wyniki trwałości są zgodne z oczekiwaniami producenta i użytkowników.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Przemysł materiałów ogniotrwałych w Czechach, Słowacji i w Polsce – różnice i podobieństwa
  • Czechowski J., Franek T.
  • Strony: 283-287
  • Scharakteryzowano przemiany jakie nastąpiły na rynku materiałów ogniotrwałych w Czechach, Słowacji i w Polsce w ostatnich dwóch dekadach. Podkreślono wpływ krajowej bazy surowcowej na strukturę produkcji w Czechach i Słowacji. Omówiono strukturę zużycia materiałów ogniotrwałych oraz bilans handlu zagranicznego. Podstawowe problemy stojące przed producentami wiążą się z recesją i wprowadzanymi przez Komisję Europejską regulacjami dotyczącymi emisji CO2 i REACH.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ minerałów domieszkowych na wybrane własności andaluzytu
  • Wala T., Podwórny J., Suwak R., Stec K.
  • Strony: 288-294
  • Badano handlowe andaluzyty pochodzące z oddzielnych złóż. Określono związek pomiędzy rodzajem inkluzji minerałów domieszkowych (MD), występujących w surowcu andaluzytowym, a wybranymi własnościami fizyko-chemicznymi, związanymi z wymaganiami jakościowymi surowca, i jego podatnością na mulityzację. Do identyfi kacji MD zastosowano mikroskopową analizę mikrostruktury (OM i SEM/EDS), rentgenowską analizę jakościową i ilościową składu mineralnego (XRD), a także analizę termiczną (DTA, TG, DTG). Wykazano, że poza andaluzytem, kwarcem, muskowitem wystąpiły różnice składu mineralnego, które dotyczyły rodzaju i udziału minerałów z grupy mik (biotyt, paragonit, miki bogate w wapń), minerałów ilastych (kaolinit, illit), chlorytów (klinochlor) i minerałów rudnych (ilmenit, rutyl, smithsonit). Stwierdzono, że rozszerzalność termiczna w 1000°C w dużym stopniu zależała od sposobu przygotowania próbki do badania oraz od szybkości grzania. Różnice składu mineralnego badanych surowców w istotny sposób wpływały na zmiany rozszerzalności termicznej i udział powstającego mulitu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…