Wyszukiwanie artykułów

Tom 63 (2011)

Spis treści

Tom 63, Numer 1

  • Mikrostruktura i zachowanie termomechaniczne materiału ogniotrwałego opartego na SiC
  • Michel C., Cutard T., Lamesle P.
  • Strony: 4-10
  • Materiały ogniotrwałe są powszechnie wykorzystywane w instalacjach pozyskujących energię ze śmieci. Składają się one na część ściany pokrywającej komorę spalania i chronią metalowe rury chłodzące. Materiały ogniotrwałe poddawane są ostrym gradientom termicznym, działaniu korozyjnemu i wysokim temperaturom. Gromadzą również część energii cieplnej wytworzonej przy spalaniu śmieci w celu wyprodukowania energii elektrycznej. Materiały takie muszą łączyć w sobie wysoką przewodność cieplną z wysokimi właściwościami termomechanicznymi, aby poradzić sobie z wymaganiami eksploatacyjnymi. Węgliki krzemu wiązane azotkiem (NBSC) to materiały porowate o wysokich właściwościach termicznych i mechanicznych. Mikrostruktury i właściwości termomechaniczne badane są po to, aby poznać ich zachowanie w instalacjach do pozyskiwania energii ze spalania śmieci. Właściwości specyficzne pochodzą ze sposobu otrzymywania. Powstałe mikrostruktury złożone są z ziaren SiC powiązanych za pomocą faz azotku krzemu. Takie fazy wiążące charakteryzują się wysokim stopniem złożoności. Badane są właściwości mikrostrukturalne świeżo otrzymanego materiału ogniotrwałego NBSC. Dotyczą one identyfikacji faz krystalicznych (za pomocą dyfrakcji promieniowania X) i morfologii fazy (za pomocą SEM). Utlenianie występuje wtedy, gdy materiał stosowany jest przy wysokiej temperaturze w atmosferach utleniających Badane są skutki utleniania występującego w długim okresie czasu. Rozważane są zmiany fazowe i morfologiczne. Uwzględnia się również aspekty kinetyczne. Badane są właściwości termomechaniczne. W zakresie temperatury 20-1200°C, materiał NBSC wykazuje liniowe zachowanie sprężyste. Badamy jest również wpływ długotrwałego utleniania na zachowanie termomechaniczne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Korundowe materiały ogniotrwałe wiązane β-sialonem wytwarzane w różnych atmosferach
  • Pichlbauer S., Harmuth H., Lenčéš Z., Šajgalîk P., Petrušková V.
  • Strony: 11-15
  • Sześć serii korundowych materiałów ogniotrwałych o takim samym składzie, wiązanych sialonem, wytworzono w różnych temperaturach i atmosferach. Ustalono uzasadniony skład fazowy. Dwa różne piece elektryczne wykorzystano do spiekania, jeden ogrzewany grafitowym elementem grzejnym (piec G) i drugi ogrzewany elementem MoSi2 (piec M). Próbki spieczono w atmosferze azotu w temperaturze od 1400 do 1650°C. Ciśnienie parcjalne tlenu w piecu M było częściowo zdefiniowane poprzez użycie zasypki węglowej, a częściowo poprzez użycie gazu N2/CO. Wyniki pokazują, że β-sialonu nie można wytworzyć w temperaturze spiekania wynoszącej 1400°C. W 1550°C i 1650°C różne atmosfery prowadzą do powstania różnych faz w osnowie. Oprócz głównego składnika Al2O3 tymi fazami są β-sialon, X-sialon, mullit, faza szklista, Si, SiC i węgiel. Występowanie krzemu pokazuje, że kontrola atmosfery jest również bardzo ważna, aby zapewnić całkowite azotowanie, które jest konieczne do utworzenia β-sialonu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka materiałów ogniotrwałych stosowanych w piecach szklarskich
  • Zborowski J.
  • Strony: 16-21
  • Zachowanie się materiałów ogniotrwałych w warunkach pracy pieców szklarskich w decydujący sposób wpływa na ich efektywny czas eksploatacji i jakość wytapianego szkła. Głównym wymaganiem stawianym materiałom ogniotrwałym w tym przypadku jest możliwie długi czas pracy przy jednocześnie niskim poziomie, pochodzących od materiałów ogniotrwałych, wad w szkle, co niejednokrotnie jest wewnętrznie sprzeczne. Przed zastosowaniem konkretnego materiału w piecu szklarskim niezbędne jest zatem sprawdzenie szeregu jego specyficznych technologicznie właściwości. W szczególności dotyczy to materiałów przeznaczonych do urządzeń produkujących szkło na produkty, których specyfikacja stawia szczególnie ostre wymaganie odnośnie jakości/wad szkła. Przedstawiono przykłady zastosowania niektórych metod badania własności materiałów ogniotrwałych, szczególnie tzw. topiono-odlewanych, służących ocenie ich jakości przed zastosowaniem w urządzeniach do produkcji szkła, zwłaszcza szkieł specjalnych, takich jak badania mikrostruktury, zmian objętości podczas obróbki cieplnej, odporności korozyjnej w warunkach testu statycznego i dynamicznego oraz określenie potencjału tworzenia pęcherzy w warunkach ciągłego testu dynamicznego. Wskazano, że dokonanie właściwego doboru materiału ogniotrwałego do konkretnych warunków jego zastosowania uzależnione jest od odpowiednio zaprojektowanych badan laboratoryjnych, właściwej interpretacji ich wyników wspomaganej przez ich ocenę w oparciu o wcześniejsze doświadczenia z podobnych wcześniejszych zastosowań w praktyce oraz po uwzględnieniu zależności istniejących pomiędzy parametrami produkcji materiałów ogniotrwałych, ich mikrostrukturą i właściwościami.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Procesy fizyczne i chemiczne zachodzące podczas wypalania proszków ZrSiO4-Al2O3
  • Bradecki A., Jonas S.
  • Strony: 22-26
  • Materiały mullitowo-cyrkoniowe znajdują się w kręgu niesłabnącego zainteresowania w związku z ich zastosowaniem w filtrach, nośnikach katalizatorów, wymiennikach ciepła, a także jako powłoki w silnikach spalinowych i jako klasyczne materiały ogniotrwałe. Mają one wysoką ogniotrwałość i odporność na wstrząs cieplny oraz dobrą mechaniczną i chemiczną odporność w wysokich temperaturach. Mikrostruktura materiału kształtuje się jako wynik złożonych zjawisk fizycznych i chemicznych, zachodzących w wysokich temperaturach. Przebieg tych procesów zależy od temperatury, czystości i rozmiaru ziarna substratów. W pracy zbadano ewolucję mikrostruktury próbek ZrSiO4 i α-Al2O3. Próbki przygotowano z proszków handlowych o różnych rozkładach wielkości cząstek. Skład tlenkowy określono zgodnie ze stechiometrią reakcji: Al2O3+2ZrSiO4 →3Al2O3∙2SiO2 +ZrO2. Wypalanie próbek przeprowadzono w temperaturach z przedziału 1300-1600°C przez czas zmieniający się od 30 min do 60. godzin. Zmianę składu fazowego i chemicznego określono stosując metody XRD (metoda Rietvelda), FTIR i EDS. Ewolucję mikrostruktury śledzono za pomocą SEM dla modelowych próbek przygotowanych z proszków ZrSiO4 o rozmiarze ziarna poniżej 150 μm i proszków Al2O3 o rozmiarze ziarna D90 poniżej 10 μm. Otrzymane wyniki wykorzystano jako podstawę opisu dominujących mechanizmów powstawania mikrostruktury materiału mullitowocyrkoniowego. Stwierdzono, że w pierwszym etapie wypalania proszku ZrSiO4 i α-Al2O3 ma miejsce rozkład ZrSiO4 na składowe tlenki. Następnie zachodzą dwa sposoby dyfuzji jonów Si4+ i Al3+, po których następuje zarodkowanie i wzrost krystalicznego mullitu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Synteza materiałów spinel – cyrkonian wapnia
  • Szczerba J., Pędzich Z., Madej D.
  • Strony: 27-33
  • Zbadano syntezę spinelu i cyrkonianu wapnia wykorzystującą spiekanie mieszaniny naturalnego dolomitu oraz tlenków cyrkonu i glinu. Prześledzono ewolucję właściwości i mikrostruktury materiału spinel – cyrkonian wapnia w jedno- i dwuetapowym procesie wypalania jako funkcję temperatury. Zanalizowano kinetykę reakcji w mieszaninie MgAl2O4 i CaZrO3 za pomocą metody XRD. Proces zagęszczania został scharakteryzowany za pomocą pomiarów skurczu wypalania, gęstości pozornej, średniego rozmiaru porów rozkładu wielkości porów. Mikrostrukturę spieczonych materiałów obserwowano za pomocą SEM. Optymalne właściwości materiału spinel-cyrkonian wapnia uzyskano we względnie niskiej temperaturze wynoszącej 1500°C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały ogniotrwałe z układu MgO-Al2O3-SnO2 do zastosowań metalurgicznych
  • Jedynak L., Wojsa J., Podwórny J., Wala T.
  • Strony: 34-39
  • Materiały ogniotrwałe zawierające chrom wykorzystywane są szeroko w wielu gałęziach współczesnego przemysłu w związku z ich doskonałą odpornością korozyjną i wysoką trwałością. Jednakże, wśród wielu rodzajów odpadów materiałów ogniotrwałych zużyte materiały zawierające chrom należą do najbardziej niebezpiecznych i wymagają złożonej i drogiej obróbki przed dalszym przetwarzaniem. W związku z potencjalnym ryzykiem niesionym przez odpady ogniotrwałe oraz ze zmianami w technicznych preferencjach użytkowników, udział materiałów zawierających chrom w całkowitej produkcji wyrobów ogniotrwałych systematycznie zmniejsza się. Poszukując alternatywnych, bezchromowych materiałów zbadano podstawowe właściwości materiałów z układu MgO-Al2O3-SnO2, tj. skład fazowy i stabilność termiczną. Na tej podstawie przygotowano trzy różne rodzaje materiałów ogniotrwałych zawierających SnO2, a mianowicie: cegły wypalane, materiały wiązane chemicznie i hydraulicznie. Zbadano mikrostrukturę i podstawowe właściwości opracowanych materiałów. Dotychczas uzyskane wyniki są obiecujące i potwierdzają możliwość zastosowania wybranych materiałów w procesach niskotemperaturowych, jako alternatywę dla typowo wykorzystywanych, wypalanych produktów magnezjowo-chromitowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Eksperymentalne badania fazowe w układzie TeO2–CdO
  • Karaduman G., Çelikbilek M., Ersundu A.E., Solak N., Tatar D., Aydin S.
  • Strony: 40-43
  • W prezentowanej pracy zbadano równowagę fazową w układzie TeO2–CdO. Przygotowano różne składy (1-x)TeO2 – xCdO, gdzie x = 0,10, 0,20, 0,25, 0,30 i 0,40 mol.%. Próbki przetrzymywano w 750°C w tyglu platynowym przez 30 min., a następnie szybko chłodzono w kąpieli wodnej. Badania DTA przeprowadzono na świeżo wytopionych próbkach. Zgodnie z wynikami DTA, wszystkie próbki wygrzewano w 550°C przez 24 h, aby uzyskać stan równowagi fazowej. Badania XRD i SEM/EDS przyprowadzono na wykrystalizowanych próbkach w przypadku analizy mikrostrukturalnej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza przekazywania energii pomiędzy jonami Nd3+ I Yb3+ w szkle tlenofluorkowym krzemianowym dla światłowodowego źródła ASE
  • Dorosz D., Żmojda J., Kochanowicz M., Dorosz J.
  • Strony: 44-47
  • Artykuł przedstawia optymalizację stosunku Nd3+/Yb3+ w celu zwiększenia szerokości pasma przy 1 μm. Przeprowadzono analizę schematu przekazywania energii pomiędzy jonami Nd3+ i Yb3+ wprowadzonymi do szkła tlenofluorkowego. Największą efektywność (60 %) zmierzono w przypadku równych wartości przekrojów czynnych na absorpcję (Yb3+) i emisję (Nd3+). Określono widmo emisyjne o szerokości pasma 100 nm w przypadku próbek szkła współdomieszkowanego jonami Nd3+ i Yb3+ wzbudzanych przy 808 nm. Wytworzone szkło o najwyższej efektywności przekazywania energii Nd3+→Yb3+ wykorzystano jako rdzeń w światłowodzie typu double-clad o rdzeniu spiralnym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Redukcja inkluzji siarczku niklu w szkle
  • Wasylak J., Reben M., Bielecki S.
  • Strony: 48-53
  • W artykule podsumowano badania dotyczące pojawiania się w szkłach inkluzji siarczku niklu. Inkluzje badano w odprężonych szkłach sodowo-wapniowo-krzemianowych oraz w szkłach hartowanych. Przeprowadzone badania mają na celu wyjaśnienie przyczyn powstawania inkluzji NiS oraz mechanizmu pękania szyb hartowanych zawierających inkluzje. Podjęto próbę redukcji inkluzji NiS w szkle. W celu zbadania mechanizmu tworzenia siarczku niklu w szkle wytopiono składy, do których wprowadzano NiS przy użyciu różnych surowców. W badaniach wykorzystano metody DTA/DSC, XRD, SEM. Szkła zawierające NiS poddano procesowi hartowania, a następnie analizowano przy pomocy mikroskopii skaningowej SEM/EDAX.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zjawisko rozszerzalności wilgociowej i jej wpływ na właściwości mechaniczne produktów z gliny ceglarskiej
  • Vasić R., Vasić M.
  • Strony: 54-57
  • W artykule rozważane jest zjawisko rozszerzalności wilgociowej, jako szczególną postać procesu korozji podczas degradacji produktów z gliny ceglarskiej [1]. Rozważono również wpływ składu mineralogicznego surowców, temperatury wypalania i czynników środowiskowych na wielkość rozszerzalności wilgociowej i właściwości mechaniczne produktów z gliny ceglarskiej. Badanie zjawiska rozszerzalności wilgociowej produktów ceglarskich przeprowadzono przy użyciu dwóch typowych surowców, jednego ze znaczną i drugiego z małą zawartością węglanów ziem alkalicznych. Wszystkie badania przeprowadzono w temperaturze pokojowej na próbkach wypalonych, na próbkach wypalonych po wypaleniu i obróbce hydrotermalnej oraz po ponownym ogrzaniu próbek do 550°C. Stwierdzono, że rozszerzalność wilgociowa cegły zależy od obecności lub braku węglanów ziem alkalicznych w surowcach, temperatury wypalania, występowania fazy amorficznej, jak również od modułu sprężystości [2]. Surowce ceglarskie o małej zawartości węglanów ziem alkalicznych w stanie wypalonym pokazują wyższą skłonność do rozszerzalności wilgociowej, natomiast wypalone produkty ceglarskie o dużej zawartości węglanów ziem alkalicznych pokazują mniejszą skłonność do rozszerzalności wilgociowej [3]. Doświadczenia potwierdziły wpływ modułu sprężystości na wielkość rozszerzalności wilgociowej. Rozszerzalność wilgociowa spowodowała spadek właściwości mechanicznych oraz mały wzrost objętości produktów z gliny ceglarskiej mieszczący się w przedziale 0,001 do 0,7 mm/m.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ fazy szklistej popiołów lotnych na proces spiekania
  • Małolepszy J., Wons W.
  • Strony: 58-63
  • Popioły lotne powstające z twardego węgla kamiennego spalanego w konwencjonalnych kotłach stanowią wartościowy materiał wykorzystywany w produkcji ceramiki metodą spiekania. Zależnie od swoich właściwości fizycznych i chemicznych mogą być użyte do produkcji ceramiki budowlanej o spieczonej strukturze porowatej lub gęstej. Gdy popioły lotne wychwytywane są przy użyciu kilku sekcji elektrofiltru pokazują znaczne zróżnicowanie właściwości fizycznych i chemicznych dla każdej sekcji. Różnice te oddziałują na kinetykę spiekania i powstawanie fazy ciekłej. Chociaż wpływ uziarnienia i ilości alkaliów na proces spiekania popiołów lotnych jest raczej oczywisty, to już wpływ fazy szklistej nie jest jasny. W tym artykule zrelacjonowano szerokie badania przeprowadzone na tuzinie różnych popiołów lotnych, skupiając się na właściwościach ich faz szklistej. Różnice w składzie chemicznym fazy szklistej popiołów zostały również wskazane oraz to w jakim zakresie jest ona uporządkowana: liczba zerwanych mostków Si–O–Si, stopień izomorficznych podstawień Si4+↔Al3+ w pozycjach tetraedrycznych. Uzyskane wyniki w połączeniu z badaniami spiekania popiołów lotnych stworzyły podstawę dla wysunięcia hipotezy dotyczącej roli fazy szklistej w spiekaniu popiołów lotnych. Aby zbadać fazę szklistą wykorzystano następujące metody: FTIR, NMR, XRD/Rietveld i klasyczną analizę chemiczną.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka tworzyw ceramicznych zawierających odpadowe piaski odlewnicze
  • Pytel Z.
  • Strony: 64-73
  • Referat 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 obecnych w nich części metalicznych. Uzyskany w ten sposób materiał stanowił zasadniczo substytut piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego, spełniającego w plastycznych masach ceramicznych przeznaczonych do otrzymywania ceramicznych materiałów budowlanych, rolę dodatku schudzającego. Zakres referatu obejmuje zatem charakterystykę podstawowych cech eksploatacyjnych oraz wybranych elementów struktury i mikrostruktury tworzyw ceramicznych uzyskanych z mas plastycznych z różnym jakościowym i ilościowym udziałem omawianych surowców odpadowych przemysłu odlewniczego. Ponadto przedmiotem referatu są zagadnienia dotyczące oceny potencjalnych zagrożeń 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 spoiw organicznych wykorzystywanych do otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych, które to produkty mogą się tworzyć w trakcie procesu wypalania wyrobów ceramicznych, jak również zagrożenia te mogą być wynikiem procesu uwalniania się z matrycy ceramicznej metali ciężkich, który to proces zwykle zachodzi w całym okresie eksploatacji wyrobów w danych warunkach. Przydatność omawianych odpadowych piasków odlewniczych we wskazanym kierunku utylizacji potwierdzają zarówno korzystne właściwości uzyskanych tworzyw ceramicznych, jak również pozytywne wyniki badań związanych z brakiem emisji do atmosfery szkodliwych substancji gazowych oraz niskim poziomem wymywalności metali ciężkich.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ warunków wypalania na właściwości ceramiki wykonanej z użyciem łupków węglowych
  • Stolecki J., Murzyn P.
  • Strony: 74-79
  • W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących właściwości materiałów ceramicznych. Badaną ceramikę wytworzono drogą mieszania łupku węglowego pochodzącego z Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW) z gliną z dodatkiem melafiru (M) i piasku kwarcowego (QS). Następnie próbki wypalono stosując trzy różne cykle ogrzewania. Maksymalna temperatura wypalania wynosiła 1100°C, a cykle różniły się szybkością ogrzewania i czasem wytrzymania. Cykle wypalania modyfikowano, aby otrzymać materiał ceramiczny z ograniczoną liczbą lub pozbawionego wad, dążąc do spełnienia wymagań jakościowych ceramiki klinkierowej. Uzyskane wyniki pokazują, że najlepsze właściwości uzyskano w przypadku ceramiki wypalanej w najdłuższym cyklu ogrzewania. Dodatek melafiru i innych glin plastycznych do mas ceramicznych zawierających łupek węglowy poprawia właściwości otrzymanej ceramiki. W większości przypadków ceramika z łupku węglowego charakteryzowała się zadowalającą wytrzymałością na ściskanie (około 40-65 MPa), wymaganą w przypadku ceramiki klinkierowej, niską nasiąkliwością wody (około 8,5-12 %) i całkowitą odpornością w teście zamrażania-odmrażania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania nad zastosowaniem azbestu chryzotylowego do wytwarzania ceramiki spiekanej
  • Zaremba T., Krząkała A., Piotrowski J., Garczorz D.
  • Strony: 80-84
  • Azbest jest substancją bardzo niebezpieczną dla zdrowia i jej usunięcie jest priorytetem w przypadku zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska. Rozpad rurkowej struktury azbestu można wywołać za pomocą obróbki cieplnej. Azbest, zarówno naturalny chrysotylowy jaki i kalcynowany, poddano termograwimetrycznej i różnicowej analizie termicznej, rentgenowskiej analizie fazowej i oględzinom z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego, aby scharakteryzować zmiany towarzyszące obróbce cieplnej. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad wykorzystaniem azbestu chryzotylowego do wytwarzania ceramiki spiekanej (wyroby kamionkowe).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ eterów celulozy na zdolność do zatrzymania wody przez świeżo zmieszane zaprawy
  • Patural L., Govin A., Grosseau P., Ruot B., Devès O.
  • Strony: 85-87
  • Etery celulozy to polimery często wprowadzane do składu zapraw, aby poprawić zdolność do zatrzymania wody i podatność na obróbkę świeżo zmieszanych materiałów. Parametry fizykochemiczne tych dodatków (masa cząsteczkowa, granulometria, stopnie podstawienia etc.) wydają się mieć mocny wpływ na zdolność do zatrzymania wody przez zaprawę. W artykule zbadano wpływ eteru celulozy na zdolność do zatrzymania wody przez zaprawę i jej konsystencję. Ponadto, wykorzystano nową metodę określenia konsystencji zaprawy, a mianowicie metodę Consistor Baronnie. Metodę tę potwierdzono pomiarami reologicznymi.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ popiołów lotnych powstających przy spalaniu węgla kamiennego i brunatnego w kotłach fluidalnych na skład fazowy AAC
  • Łaskawiec K., Małolepszy J., Zapotoczna-Sytek G.
  • Strony: 88-92
  • Właściwości popiołów lotnych pochodzących z fluidalnego spalania węgla brunatnego i kamiennego połączonego z odsiarczeniem różnią się całkowicie od właściwości konwencjonalnych popiołów. Proces fluidalny przebiega w ok. 850°C i węglan wapnia wykorzystywany jest jako sorbent. Taki popiół w porównaniu z konwencjonalnym nie zawiera fazy szklistej. Zawiera natomiast znaczne ilości fazy amorficznej w postaci odwodnionych minerałów ilastych oraz fazy krystaliczne w postaci kwarcu, CaO, CaCO3 i CaSO4 II. Popiół ze spalania fluidalnego ma całkowicie różny skład fazowy w porównaniu z popiołem konwencjonalnym. Prowadzi to do zmiany zarówno struktury, jak i mikrostruktury betonu autoklawizowanego napowietrzonego (AAC). PGS (piano-gazo-silikat) oznacza technologię wytwarzania autoklawizowanego betonu napowietrzonego, powszechnie wykorzystywaną w Polsce. Podstawowe surowce tej technologii obejmują popioły lotne krzemianowe ze spalania węgla kamiennego, wapno palone, gips naturalny i proszek aluminiowy, jako dodatek porotwórczy. Dane literaturowe wskazują, że popioły lotne pochodzące ze spalania fluidalnego węgla brunatnego i kamiennego, połączonego z odsiarczeniem, mogą być wykorzystane do produkcji betonu AAC. Główne fazy tego betonu to: C-S-H, tobermoryt (Ca5[Si6O18H2]·4H2O), mała ilość C3A6, C3A·CaSO4·12H2O oraz uwodniony glinokrzemian wapnia (C3ASxH6-2x), który zawiera SiO2 w swoim składzie. Z powodu zwiększonej ilości amorficznych odwodnionych minerałów ilastych typu metakaolinu oczekuje się, że popiół lotny ze spalania fluidalnego doprowadzi do zwiększonej ilości tobermorytu (C5S6H5) w AAC z dodatkiem tego popiołu. Popiół ze spalania fluidalnego zawiera również kalcyt. Obecność węglanu wapnia w masie może prowadzić do tworzenia krystalicznego węglanoglinianu wapnia (C3A·CaCO3·11H2O), a także scawtytu (Ca7[Si6O18]·(CO3)·2H2O). Oczekuje się, że fazy te będą poprawiać właściwości finalnego materiału. W artykule pokazano wpływ popiołów lotnych powstałych podczas spalania węgla brunatnego w kotłach fluidalnych na skład fazowy betonu AAC. Wspomniane badania oparto na pomiarach dyfraktometrycznych (XRD), analizie termograwimetrycznej (DTA, DTG, TG) i skaningowej mikroskopii elektonowej (SEM).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ewolucja porowatości zaczynów cementowych zawierających osad ściekowy
  • Król A., Pędzich Z.
  • Strony: 93-97
  • W zaprezentowanej pracy zbadano wpływ dodatku pogalwanicznych osadów pochodzących ze ścieków przemysłowych na porowatość zaczynów cementowych. Zaczyny przygotowano w oparciu o zwyczajne cementy i lepiszcza zawierające cement portlandzki zmieszany z popiołem lotnym ze spalania fluidyzacyjnego węgla. Oznaczono ewolucję porowatości w zaczynach cementowych zawierających osad ściekowy i bez dodatków po 28, 90 i 180 dniach hydratacji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zwiększenie wytrzymałości na zginanie belek betonowych oklejanych za pomocą laminatu węglowego
  • Piekarczyk J., Błażewicz S., Piekarczyk W.
  • Strony: 98-103
  • Poprawa właściwości eksploatacyjnych obiektów budowlanych, szczególnie tych wykonanych z betonu i kamienia (mosty, stropy, dźwigary), coraz częściej uzyskiwana jest przez wzmocnienie za pomocą cienkich, wysokowytrzymałych taśm wykonanych z polimerów węglowych. Wzmocnienie obejmuje przyklejanie wysokomodułowego lub wysokowytrzymałego cienkiego laminatu węglowego (przy wykorzystaniu odpowiedniej żywicy) do elementu budowlanego po jego stronie nośnej. Dodatkowe wzmocnienie uzyskuje się w wyniku przyklejania laminatu węglowego, mającego odpowiednią orientację włókien, w płaszczyznach bocznych belki w obszarach ścinanych. Przeprowadzono badania wytrzymałości na zginanie, pomiary energii pękania i pomiary statycznego modułu Younga w przypadku belek betonowych o wymiarach 500 x 26 x 26 mm wyciętych z betonowych bloków B-30, wykonanych z betonu C25/30, a także w przypadku belek z piaskowca. W przypadku układu beton B-30 – laminat węglowy zaobserwowano 13,8-krotny wzrost wytrzymałości na zginanie, 124-krotny wzrost pracy zniszczenia i nieznaczny wzrost modułu Younga (1,6-krotny). Wzmocnienie za pomocą laminatu i dodatkowe wzmocnienie stref ścinania doprowadziło do 17,7-krotnego wzrostu wytrzymałości na zginanie (nośność) i 187-krotnego wzrostu pracy zniszczenia. Wzmocnienie stref ścinania belek betonowych za pomocą laminatu nie miało wpływu na moduł Younga układu. Wzmacnianie belek piaskowca o wymiarach 530 x 32 x 32 mm za pomocą laminatu węglowego powoduje 9,2-krotny wzrost wytrzymałości na zginanie i 23,2-krotny wzrost pracy zniszczenia. Dodatkowe wzmocnienie stref ścinania poprawiło wytrzymałość na zginanie o ponad 50 % i zwiększyło energię pękania około 3 razy. Analogiczne badania przeprowadzone przy użyciu krótszych belek z piaskowca dowiodły znacznie mniejszej wartości wytrzymałości na zginanie i pracy zniszczenia. Badania odporności na zamrażanie-rozmrażanie belek z betonu niskiej klasy wytrzymałości, wzmocnionych laminatem dowiodły, że ich wytrzymałość na zginanie zmniejsza się o 60 % po 30 cyklach zamrażania- rozmrażania, podczas gdy w tych samych warunkach belki z piaskowca tracą 20 % swojej wytrzymałości.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ warunków wytwarzania na morfologię współstrącanych prekursorów glinianu magnezu
  • Wajler A., Tomaszewski H., Węglarz H., Diduszko R.
  • Strony: 104-108
  • Celem prezentowanej pracy były badania nad wpływem warunków wytwarzania na morfologię proszków prekursora spinelu magnezowo-glinowego, współstrąconych za pomocą wodorowęglanu amonowego w temperaturach z przedziału 10 do 70°C. Badania XRD pokazały ten sam skład fazowy proszków prekursora niezależnie od temperatury strącania: (NH4Al(OH)2CO3·H2O i Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O). Jednakże, stwierdzono mocną różnicę w morfologii proszków. Prekursor przygotowany w 10°C składał się z okrągłych cząstek, podczas gdy zwiększanie temperatury współstrącania prowadziło do cząstek o kształcie prętów. Prekursory glinianu magnezowego kalcynowano w powietrzu, a następnie spiekano swobodnie w (1750°C/2h) bez żadnej obróbki wstępnej ani dodatków do spiekania. Największą gęstość wynoszącą 98.9 % uzyskano w przypadku ceramiki wytworzonej z proszku otrzymanego w najniższej temperaturze współstrącania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Gęste i porowate tworzywa cyrkoniowe wytworzone metodą odlewania żelowego żelatynowego i agarowego: charakterystyka mikrostrukturalna i mechaniczna
  • Tulliani J.M., Bartuli C., Bemporad E., Cavalieri A., Tirillò J., Pulci G., Sebastiani M.
  • Strony: 109-116
  • Wytworzono gęste i komórkowe polikrystaliczne materiały tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru, wykorzystując naturalną żelatynę i dwa rodzaje agarozy, jako czynniki żelujące, przy czym komercyjne kule polietylenowe (PE) o średnicach 125 do 300 μm dodano, jako lotny czynnik porotwórczy, aby wytworzyć 50-65 % obj. kulistych makroporów rozproszonych równomiernie w mikroporowatej osnowie. Mikrostrukturę otrzymanej ceramiki, zarówno gęstej jak i komórkowej, scharakteryzowano za pomocą technik FEG-SEM i zogniskowanej wiązki jonów (focused ion beam, FIB). Właściwości mechaniczne, zarówno gęstych jak i porowatych próbek, określono w mikroskali za pomocą badania nanoodcisków (nanoindentation testing), natomiast wpływ mikroporowatości uzyskano na podstawie analizy profili głębokościowych twardości i modułu w połączeniu z obserwacjami SEM wybranych odcisków na przekrojach otrzymanych za pomocą FIB. Charakterystyka mechaniczna w makroskali objęła testy jednoosiowego ściskania i czteropunktowego zginania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zagęszczanie submikronowego proszku ZrO2 metodami wykorzystującymi masy lejne i suche
  • Figiel P., Pędzich Z., Jaworska L., Klimczyk P., Królicka B.
  • Strony: 117-122
  • Porównano trzy metody zagęszczania submikronowego proszku ZrO2: tradycyjne prasowanie jedoosiowe, prasowanie filtracyjne i odśrodkowe zagęszczanie masy lejnej przy użyciu metody HCP (high-speed centrifugal compaction process). Rozkład wielkości porów surowych wyprasek ZrO2 zmierzono metodą porozymetrii rtęciowej. Najważniejszego wpływu na proces osadzania HCP upatrywano w warunkach sedymentacji odśrodkowej (prędkość, czas trwania, czynnik dyspergujący) i geometrii wirnika. Proces osadzania przeprowadzono z wykorzystaniem wirówki pracującej przy szybkości obrotowej 20000 obr/min, przez 15 min, w przypadku mas lejnych o różnym pH. Analizie poddano wpływ metody zagęszczania proszku na właściwości spiekanych swobodnie wyprasek ZrO2. Przeprowadzono obserwacje mikrostruktury za pomocą SEM oraz pomiary twardości Vickersa na przekroju badanych próbek, w kierunki ich prasowania. Zagęszczanie proszku ZrO2 metodą HCP mocno zależy od pH masy lejnej. Największe wartości gęstości i twardości uzyskano w przypadku wyprasek ZrO2, które przygotowano metodą tradycyjnego, jednoosiowego prasowania proszku. Próbki HCP i prasowane filtracyjnie charakteryzowały się zróżnicowaniem właściwości zależnie od warstwy i zmianami w rozkładzie twardości. Jednakże, w materiale zagęszczanym metodą HCP występują nieporowate, transparentne obszary.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania nad spiekaniem przeźroczystej ceramiki tlenku itru
  • Węglarz H., Wajler A., Tomaszewski H., Możdżonek M., Librant Z.
  • Strony: 123-126
  • W zaprezentowanej pracy przygotowano przeźroczystą ceramikę tlenku itru wykorzystując prasowanie na gorąco i fluorek litu jako dodatek do spiekania. Oznaczono wpływ stężenia fluorku litu (0.1 to 1.5 % mas.) i parametrów spiekania (temperatura, ciśnienie) na właściwości ceramiki. Najlepszą transmitancję otrzymano w przypadku dodatki LiF wynoszącego 1 % mas. i temperatury spiekania 1450°C. Stwierdzono, że kluczowymi dla spiekania są odpowiednia temperatura przyłożenia ciśnienia, związana z temperaturą topienia LiF, oraz reakcja pomiędzy Y2O3 i LiF.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zachowanie reologiczne farb do sitodruku zawierających złoto
  • Izak P., Stępkowska A.
  • Strony: 127-130
  • Sitodruk jest najczęściej wykorzystywaną techniką zdobienia artykułów ceramicznych. Jest wciąż rozwijana w kierunku automatyzacji i sposobu przeprowadzenia, utrwalania i innych użytkowych właściwości dekoracji. W pracy zaprezentowano wyniki badań nad właściwościami reologicznymi zarówno farb złotych należących do tzw. niewodnych układów farb do sitodruku, jak i lustrzanych farb złotych do sitodruku, które ze względu na swoje specjalne zachowanie stosowane są przemyśle ceramicznym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty diamentowe wiązane fazą ceramiczną do zastosowania na narzędzia skrawające
  • Jaworska L.
  • Strony: 131-137
  • Komercyjnie dostępne polikrystaliczne kompakty diamentowe (polycrystalline diamond compacts, PCD), składające sie z polikrystalicznej warstwy diamentowo-kobaltowej na podłożu WC-Co wykorzystywane są do wiercenia i obróbki maszynowej. Obecność fazy kobaltowej w warstwie diamentowej ma wpływ na znaczne zmniejszenie odporności termicznej. Stabilność termiczną materiału PCD można zdefiniować jako jej odporność na grafityzację w atmosferze obojętnej w podwyższonych temperaturach. Jedną z możliwości zwiększenia odporności termicznej materiałów PCD jest zmniejszenie zawartości kobaltu. Inną jest wytwarzanie diamentowych kompaktów z niekobaltową fazą wiążącą. W niniejszym artykule przedstawione zostały nowe trendy w przypadku tego typu materiału i własne wyniki doświadczalne dotyczące wysokotemperaturowego spiekania diamentu z węglikami i/lub krzemkami. Warstwa WC-Co pozwala na lutowanie materiału PCD do narzędzia. Bezpośrednie lutowanie materiałów diamentowych do narzędzi metalowych jest trudne i wymaga specjalnych lutów i warunków lutowania. Z powodu różnic właściwości cieplnych i mechanicznych diamentu i WC-Co, podczas chłodzenia z temperatur spiekania, lutowania i cięcia, w obszarze międzyfazowym powstają naprężenia resztkowe. Starając się zredukować te naprężenia, opracowano i wytworzono diamentowe kompakty z ceramiczną fazą wiążącą i stopniowaną funkcjonalnością (FGM). Zaprezentowano wyniki rentgenowskiej analizy składu fazowego, mikroskopowych obserwacji mikrostrukturalnych (SEM), a także badań odporności termicznej oraz wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie modelu z polistyrenu ekspandowanego w odlewaniu metodą traconego wosku i chemicznym usuwaniu
  • Guler K.A., Taslicukur Z., Ozer G.
  • Strony: 138-142
  • W tych badaniach ekspandowany polistyren (EPS) został wykorzystany jako materiał modelu do odlewania metodą traconego wosku i usunięty chemicznie za pomocą acetonu. Pokazuje się, że EPS jest alternatywnym materiałem w stosunku do wosku, który jest tradycyjnym materiałem formy do odlewania metodą traconego wosku. Użycie modelu z EPS i jego chemiczne usuwanie zmieniają zasadniczo proces odlewania. Wykorzystując model woskowy lub EPS wytworzono formy o czerepie ceramicznym o tych samych wymiarach i za pomocą tej samej techniki. Niemodyfikowany stop A 413 Al-Si odlewano w tych formach. Wykonano charakterystyki XRD i SEM wewnętrznych powierzchni formy; analizy obrazu, EDS i chropowatości powierzchni przeprowadzono dla porównania na odlewach. Zbadani wpływ chemicznego usuwania modeli na budowę wewnętrznych powierzchni formy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza i optymalizacja wykorzystania półhydratu (β) gipsu w formach do odlewania w przemyśle ceramicznych wyrobów sanitarnych
  • Sheikh Attar M., Nemati H.R., Sarjahan R.
  • Strony: 143-146
  • Odlewanie z gęstw stanowi powszechną metodę wytwarzania ceramiki sanitarnej i jest możliwe dzięki formom gipsowym. Zatem, w osiąganiu najlepszej jakości ceramiki sanitarnej ważną rolę odgrywają formy gipsowe. Trwałość, nasiąkliwość i gotowa powierzchnia form gipsowych warunkują znacząco jakość końcowego wyrobu. Chociaż, niektóre charakterystyki formy gipsowej zależą bezpośrednio od gipsu, inne są związane z parametrami procesu przygotowania form takimi jak: czas mieszania, stosunek gipsu do wody, temperatura wody i proces suszenia. W prezentowanej pracy, półhydraty (β) gipsu od różnych dostawców zostały zbadane za pomocą metody XRD; zanalizowano również rozkłady wielkości cząstek gipsów za pomocą wstrząsarki do sit. Następnie, najlepszy gips został wybrany i użyty do zbadania wpływu parametrów procesu przygotowania form w celu wytworzenia wydajnej formy gipsowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały anodowe dla paliwowych ogniw stałotlenkowych
  • Haberko K., Drożdż-Cieśla E., Jasiński M., Radecka M., Rękas M.
  • Strony: 147-150
  • Kompozyty ceramiczno-metaliczne (cermety), zawierające dwutlenek cyrkonu stabilizowany Y2O3 (YSZ) i cząstki Ni są powszechnie wykorzystywane jako materiał anodowy w stałotlenkowych ogniwach paliwowych. Długoterminowe osiągi ogniw paliwowych są ściśle związane zarówno ze strukturą, jak i z elektrycznymi właściwościami materiałów anodowych. Skład chemiczny i metoda wytwarzania stanowią klucz do osiągnięcia wysokiej, mieszanej przewodności elektrycznej i wysokiej aktywności reakcji elektrochemicznych oraz reformingu paliwa węglowodorowego. Materiały zawierające Ni i dwutlenek cyrkonu stabilizowany 8 % mol. Y2O3 wytworzono metodą współstrącania. Budowę materiałów scharakteryzowano za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i badań porowatości. Współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) określono metodą dylatometryczną. Elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS) wykorzystano do określenia przewodności elektrycznej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości strukturalne i elektryczne materiałów STF do zastosowań w SOFC
  • Tolczyk M., Molin S., Gazda M., Jasiński P.
  • Strony: 151-156
  • Tytaniany strontu domieszkowane żelazem (STF) rozważane są jako potencjalne materiały katodowe w SOFC do pracy w temperaturach z przedziału 600-800°C. Ich synteza, właściwości elektrochemiczne i strukturalne są oceniane. Analizę wydajności elektrochemicznej przeprowadzono za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej na symetrycznych komórkach spieczonych w różnych temperaturach. Wzajemne oddziaływanie chemiczne materiałów STF i cyrkoniowego elektrolitu stałego stabilizowanego tlenkiem itru bada się za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej reagujących proszków. Prezentuje się i dyskutuje porównanie z dostępnymi danymi.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania spektroskopii impedancyjnej układu elektroda-elektrolit w stałotlenkowych ogniwach paliwowych
  • Krauz M., Radecka M., Rękas M.
  • Strony: 157-163
  • Zbadano płaskie stałotlenkowe ogniwa paliwowe osadzone na elektrolicie. Jako elektrolit stały wykorzystano gęste membrany o wymiarach 100 x 100 mm i grubości 130 μm, wykonane z dwutlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru, zarówno tetragonalnego jaki i regularnego. Cermet Ni-ZrO2 i warstwy La0.8Sr0.2MnO3 osadzano na powierzchniach elektrolitu, odpowiednio jako anodę i katodę. Wykorzystano elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną, aby scharakteryzować właściwości elektryczne membran elektrolitu stałego i układów elektrolit-anoda i elektrolit-katoda. Stwierdzono, że obwód równoważny zbudowany jest z dwóch serii elementów rezystor-faza stała, połączonych równolegle. W odniesieniu do próbki pojedynczego elektrolitu nie zaobserwowano żadnych dodatkowych elementów obwodu równoważnego pochodzących od warstw anody ani katody.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ stopnia rozdrobnienia pigmentów układzie Y2O3-Al2O3-Cr2O3 na barwę szkliw transparentnych
  • Stobierska E., Bućko M.M., Lis J., Kuźmińska K.
  • Strony: 164-170
  • Opracowano czerwony pigment itrowo-glinowy o strukturze perowskitu barwiony chromem. Po rozdrobnieniu został on zastosowany do barwienia przemysłowych szkliw transparentnych na płytki kamionkowe wypalane w temperaturze 1170°C oraz na płytki gres porcellanato wypalane w temperaturze 1205 i 1230°C. Pigment mielono na mokro i na sucho przez różny czas. Określono krystaliczność pigmentów w zależności od stopnia ich rozdrobnienia w stanie proszkowym oraz po zastosowaniu do w/w szkliw. Określono skład fazowy pigmentów. Zmierzono parametry barwy pigmentów proszkowych oraz szkliw barwnych z ich udziałem w układzie CIE L*a*b*. Określono trwałość pigmentów o różnym stopniu rozdrobnienia w zależności od składu chemicznego szkliw i temperatury ich wypalania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania poeksploatacyjne niskocementowych betonów ogniotrwałych
  • Przerada I., Zawada A.
  • Strony: 171-174
  • Betony ogniotrwałe niskocementowe stosowane są na wyłożenia urządzeń cieplnych i narażone na oddziaływania czynników mechanicznych, chemicznych oraz wysokich temperatur. Czas i warunki eksploatacji przyczyniają się do pogorszenia własności użytkowych. Badania poeksploatacyjne materiałów pozwalają oszacować czas bezpiecznej pracy i uniknąć kosztownych napraw urządzeń. Zbadano trzy gatunki niskocementowych betonów ogniotrwałych eksploatowanych w różnych warunkach. Oceniono zmiany ich własności fizycznych oraz mechanicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka łupku karbońskiego z Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW) i dodatków technologicznych pod kątem produkcji klinkieru budowlanego. Część I
  • Stolecki J., Murzyn P., Brylska E.
  • Strony: 175-185
  • Wysoka zawartość w łupkach karbońskich substancji organicznej skutkuje, w produkcji wyrobów ceramicznych, zwiększeniem ich porowatości i nasiąkliwości z równoczesnym obniżeniem mechanicznej wytrzymałości. W rezultacie, produkowane w warunkach przemysłowych, cegły nie osiągają parametrów wymaganych dla cegieł klinkierowych (Rc ≥ 25 MPa; N < 6 %). Jednym ze sposobów poprawy wyżej wymienionych właściwości wyrobów wytwarzanych z łupku karbońskiego jest stosowanie dodatków technologicznych ułatwiających spiekanie oraz modyfikujących właściwości fizyczne tworzyw ceramicznych. W prezentowanej pracy w charakterze dodatków do łupku wprowadzono piasek kwarcowy, surowce ilaste i melafir. W artykule przedstawiono charakterystykę właściwości wybranych surowców podstawowych i dodatków wykorzystanych do wytworzenia cegieł klinkierowych, tj. łupku karbońskiego z Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW), iłu Jaroszów, iłu ze złoża Harasiuki, lessu z Izbicy oraz melafiru. Oznaczono dla nich skład granulometryczny i chemiczny, własności termiczne metodą derywatograficzną i dylatometryczną oraz skład mineralny przy użyciu metody XRD. Stwierdzono, że badane surowce wykazują znaczne zróżnicowanie w zakresie badanych własności, które wynikają z racji odmiennej ich genezy i wieku geologicznego. Wpływ dodatków technologicznych wprowadzonych do łupku karbońskiego z LZW na wybrane cechy fizykomechaniczne i mikrostrukturę spieczonych tworzyw klinkierowych stanowi przedmiot drugiej części pracy zaprezentowanej w formie odrębnego artykułu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości mas i tworzyw z łupku karbońskiego z LZW z udziałem dodatków technologicznych. Część II
  • Stolecki J., Murzyn P., Brylska E.
  • Strony: 186-194
  • W artykule przedstawiono wyniki badań technologicznych mas i tworzyw z udziałem łupku karbońskiego z LZW jako surowca podstawowego oraz w kompozycji z różnymi dodatkami mineralnymi. Stwierdzono, że masy do uzyskania stanu plastyczności formierczej wymagają małej ilości wody zarobowej i wykazują one niską skurczliwość suszenia. Po wypaleniu niektóre tworzywa charakteryzują się umiarkowaną wytrzymałością na ściskanie ok. 45 MPa i nasiąkliwością moczenia poniżej 6 %, tj. są tworzywami klinkierowymi. Pomimo generalnie dobrych parametrów zdarzają się jednak tworzywa, które nie spełniają wymagań dotyczących mrozoodporności. Ma to związek z opracowaniem odpowiedniej krzywej wypalania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie pustaków szczelinowych wypełnionych ekspandowanym perlitem w technologiach energooszczędnych
  • Żukowski M.
  • Strony: 195-200
  • Perlit jest to minerał pochodzenia wulkanicznego, który tworzył się w wyniku szybkiego stygnięcia lawy w środowisku wodnym. Na bazie szerokiego przeglądu literatury światowej, w artykule przedstawiono informacje na temat podstawowych własności perlitu oraz procesu jego ekspandacji. Omówiono również wykorzystanie tego materiału w różnych technologiach energooszczędnych stosowanych w budownictwie. Szczególną uwagę poświęcono najnowszej technologii czyli pustakom ceramicznym wypełnionym perlitem. Przedstawiona została charakterystyka cieplna tego typu materiałów oraz wyniki symulacji numerycznej transportu ciepła na przykładzie pustaka Poroton-T9. W pracy zamieszczono informacje dotyczące możliwości budowy przegród zewnętrznych wykonanych z tego typu materiałów. Zaprezentowano również inny alternatywny przykład zastosowania perlitu, który charakteryzuje się wysoką izolacyjnością cieplną, do wypełniania pustaków szczelinowych. Ta technologia jest wdrażana bezpośrednio na placu budowy. Kilka uwag podsumowujących kończy artykuł.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wyroby magnezjowo-spinelowe na sklepienie pieca tandem
  • Goławski C., Kielski A., Obszyńska L., Sułkowski M.
  • Strony: 201-205
  • Zbadano wszechstronnie właściwości wyrobów magnezjowo-spinelowych po pracy w sklepieniu pieca tandem. Stwierdzono występowanie budowy strefowej obejmującej wyraźnie zaznaczone następujące warstwy: pracująca, przejściowa i niezmieniona. Poszczególne warstwy różniły się w sposób istotny składem chemicznym, składem fazowym i teksturą. W miarę zbliżania się do powierzchni pracującej malała zawartość tlenku magnezowego i glinowego natomiast rosła zawartość tlenków żelaza i tlenku wapniowego. W warstwie pracującej występował wyłącznie peryklaz (prawdopodobnie magnezjowustyt), magnezjoferryt i hercynit przy braku fazy krzemianowej, a ogniotrwałość zwykła tej warstwy była wysoka powyżej 175 sP. Warstwy przejściowa i pracująca posiadały wyraźnie większą gęstość pozorną i mniejszą porowatość w porównaniu do warstwy niezmienionej. Głównymi przyczynami zużywania się wyrobów magnezjowo-spinelowych w sklepieniu pieca tandem była korozja czołowa wskutek „wyciekania” fazy ciekłej oraz „złuszczanie” się z powodu zróżnicowanych właściwości fizyko-chemicznych poszczególnych warstw. Sformułowano postulaty dalszej poprawy właściwości wyrobów magnezjowospinelowych przeznaczonych na sklepienia pieca tandem.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Tworzywo korundowe wiązane sialonem
  • Dul K., Kotowski K.
  • Strony: 206-209
  • W pracy przedstawiono sposób otrzymywania i właściwości niskocementowych betonów korundowych zawierających w swojej osnowie sialon powstający w procesie wypalania. Surowcami wyjściowymi były azotek krzemu, korund i cement glinowy. Tworzywa wypalone w 1500°C poddano charakterystyce składu fazowego, mikrostruktury i podstawowych właściwości użytkowych. Stwierdzono zmniejszenie się porowatości otwartej w betonach korundowych w wyniki powstania wiązania sialonowego oraz poprawę ich własności wytrzymałościowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Przydatność dolomitu z Ząbkowic do produkcji materiałów ogniotrwałych
  • Goławski C., Kielski A., Pietrzykowska M., Wodnicka K.
  • Strony: 210-214
  • Zbadano zdolność do spiekania się dolomitu triasowego z Ząbkowic Będzińskich w porównaniu do aktualnie używanego przez firmę ArcelorMittal Refractories dolomitu z Brudzowic (okolice Siewierza). Stwierdzono, że dolomit z Ząbkowic może być potencjalnym surowcem pod warunkiem selektywnej jego eksploatacji ze względu na zmienność składu chemicznego i porowatości. Stwierdzono, że porowate dolomity triasowe spiekają się znacznie łatwiej w przypadku zastosowania metody dwustopniowej polegającej na dekarbonatyzacji, rozdrabnianiu, prasowaniu i spiekaniu wyprasek w porównaniu do jednostopniowej metody spiekania brył surowca. Metoda dwustopniowa powinna przynieść poprawę jakości klinkieru dolomitowego i ewentualnie obniżyć temperaturę jego spiekania. Prace w tym zakresie są kontynuowane w firmie ArcelorMittal Refractories Sp. z o.o.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Najstarsza ceramika - dowody umiejętności wypalania ceramiki w kulturach archeologicznych z okresu 30-20/16 tysięcy lat temu
  • Kuczyńska A.
  • Strony: 215-220
  • Zagadnienie wytwarzania ceramiki w górnym paleolicie nie jest powszechnie znane, tym bardziej, że jej masowe wykorzystanie datuje się na kilka-kilkanaście tysięcy lat później - w neolicie. Najliczniej zabytki ceramiczne pochodzą z Czech, a w mniejszej ilości ze Słowacji, Austrii i Rosji. W artykule zwrócono uwagę na różne aspekty wytwarzania ceramiki w górnym paleolicie. Analiza kontekstu archeologicznego pokazała, że fragmenty ceramiki znajdowano w różnych miejscach stanowisk. Badania dowiodły, że glina pochodziła z lokalnych surowców. Sam proces wytwarzania składał się z kilku etapów, polegających na odpowiednim przygotowaniu masy ceramicznej i wypalaniu w różnych warunkach. Fragmenty z ceramiki przedstawiają zarówno zwierzęta i ludzi, jak i formy nieokreślone. Zagadnienie ceramiki górnopaleolitycznej zostało opracowane szczegółowo na podstawie materiałów z Czech. Na wielu innych stanowiskach archeologicznych nie przeprowadzono jeszcze kompleksowych badań.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 63, Numer 2

  • Badania eksperymentalne deformacji i stanu naprężenia w materiałach ceramiki tradycyjnej
  • Sighinolfi D.
  • Strony: 226-232
  • Ogólnie rzecz biorąc deformacje materiałów ceramicznych w trakcie i po wypaleniu mogą mieć złożone pochodzenie. Jeżeli produkty są wykonane z jednego materiału, takie deformacje związane są głównie ze zjawiskami piroplastyczności. W przypadku materiałów szkliwionych należy wziąć pod uwagę dwa czynniki: stan naprężenia powstałego pomiędzy szkliwem i czerepem, oraz różnice w ich zachowaniu podczas spiekania. Opisano nową optyczną technikę pomiaru stanu naprężenia szkliwionych materiałów ceramicznych oraz jej zastosowanie do badania opóźnionego pękania i deformacji piroplastycznej wyrobu. Artykuł ten pokazuje jak ceramicy mogą skorzystać stosując nowy sprzęt optyczny w celu opracowania wysokiej jakości produktów i uniknięcia pospolitych wygięć. Połączenie testów dylatometrycznych i analizy zginania umożliwia całkowite zbadanie naprężeń resztkowych w ceramice szkliwionej, i dlatego pokazuje jak można rozwiązać problemy płaskości. Ponadto Optical Fleximeter MISURA® umożliwia uzyskanie informacji o zmianach lepkości podczas procesu wypalania płytek z kamionki porcelanowej – badania nad zachowaniem piroplastycznym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Postęp w metodach badawczych do projektowania zoptymalizowanych mieszanek ceramicznych z perspektywą zaopatrzenia surowcowego
  • Sheppardson P.
  • Strony: 233-238
  • Tradycyjnie, przygotowanie mieszanek surowców ilastych do zastosowań ceramicznych przeprowadzano empirycznie na podstawie wiedzy o tym jak poszczególne składniki mogą zachować się w danym układzie ceramicznym. W Sibelco, nowoczesny postęp w metodologiach badawczych umożliwia szybkie zaprojektowanie i przygotowanie nowych mieszanek surowców ilastych zgodnie z potrzebami klienta. Zaprezentowano i przedyskutowano trzy tematy mające kluczowe znaczenie dla przygotowania zoptymalizowanych mieszanek surowców ceramicznych, a mianowicie rozmiar cząstek, reologię i mineralogię. Artykuł kończą dwa przykłady ilustrujące połączenie takiej wiedzy w celu przygotowania mieszanek ceramicznych o wysokiej jakości, które spełniają wymagania klienckie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ metod wytwarzania na zabarwienie Ce1-(x+y)TbxTiyO2
  • Strnadlová L., Šulcová P., Večeřa J.
  • Strony: 239-243
  • Związki oparte na CeO2 zsyntezowano jako wysokotemperaturowe, przyjazne dla środowiska, nieorganiczne pigmenty o interesujących barwach. Pigmenty wytworzono wykorzystując reakcję w fazie stałej oraz mieszanie surowców w zawiesinie. Celem było opracowanie warunków syntezy tego typu pigmentów i określenie wpływu metody preparatyki na efekty barwne otrzymanych związków. Właściwości barwne zbadano w zależności od zastosowanej metody wytwarzania, temperatury kalcynacji i stężenia jonów Ti4+. Pigmenty oceniano po względem ich struktury, barwy i rozmiaru cząstek. Uzyskane wyniki wskazały, że otrzymane związki mogą dostarczać odcieni jasnopomarańczowych,

    które są trwałe w szkliwach ceramicznych, oraz odcieni ciemnego brązu w osnowie organicznej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ lantanowców na właściwości barwne pigmentów Ln2Zr1.5V0.5O7
  • Bukovská L., Šulcová P., Vondrášek M.
  • Strony: 244-247
  • Zsyntezowano nowe pigmenty, żółte i pomarańczowe, oparte na roztworze stałym Ln2Zr1.5V0.5O7 typy pirochloru jako nieorganiczne wysokotemperaturowe materiały przyjazne dla środowiska. W pracy skupiono się na tlenkach mieszanych ZrO2 domieszkowanego pierwiastkami ziem rzadkich. Określono optymalne warunki syntezy tych związków. Ich właściwości barwne badano w zależności od zawartości lantanowców i temperatury kalcynacji. Najbogatsze odcienie uzyskano przy użyciu tlenków holmu i tulu. Wszystkie pigmenty dają kolor żółty w szkliwach ceramicznych, ale Ho i Er dostarczają odcieni pomarańczowych. Pigmenty oceniono z punktu widzenia ich struktury, barwy, zdolności do barwienia szkliwa ceramicznego oraz wielkości cząstek.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania nad związkami opartymi na SrMxSn1-xO3±x/2
  • Adolfová L., Šulcová P., Dohnalová Ž., Trojan M.
  • Strony: 248-250
  • Pigmenty nieorganiczne typu SrMxSn1-xO3±x/2 (gdzie M = V, Cr), oparte na pseudo-regularnej strukturze SrSnO3, o nominalnym składzie: x = 0,05, 0,1, 0,3, zostały przygotowane za pomocą reakcji w stanie stałym pomiędzy SrCO3, SnO2 i tlenkami V2O5 lub Cr2O3 w zakresie temperatury 1300–1500°C. Otrzymane materiały scharakteryzowano za pomocą metod XRD, TG-DTA, wykorzystano też technikę kolorymetryczną. Pigmenty zawierające wanad jako chromofor dają w organicznej matrycy kolory śmietankowy, piaskowy i żółty. Wzrost temperatury spowodował powstanie pigmentów o głębszym i jaśniejszym odcieniu. Obecność chromu w związkach wywoływała odcienie od brązowo-czerwonawego do brązowego. Związki z wyższą zawartością chromu miały odcień o mniejszym nasyceniu barwy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Porównanie pełzania w ceramice korundowej zagęszczanej metodami SPS i HP
  • Karamian E., Bataille A., Monshi A.
  • Strony: 251-255
  • Od ponad dekady metoda spiekania z plazmą iskrową (SPS) jest interesującą alternatywą dla procesów klasycznego zagęszczania materiałów ceramicznych. Dalej, na SPS zwrócono uwagę jako na alternatywną metodę otrzymywania w niskich temperaturach gęstej i drobnoziarnistej ceramiki. SPS, znana też jako spiekanie aktywowane plazmą, jest metodą mającą zastosowanie do szybkiego spiekania metali i ceramiki. Korzystając z szybkiego ogrzewania, ceramika korundowa otrzymywana za pomocą SPS charakteryzuje się rozmiarem ziarna i gęstością porównywalną z odpowiednikami prasowanymi na gorąco. Zwiększenie szybkości zagęszczania może być przypisane pewnej różnicy charakterystyk transportu jonowego. Faktycznie, jeśli istnieje zmiana w tych charakterystykach transportu pojawić się może też różnica we wszystkich późniejszych cechach zależnych od dyfuzji takich jak: rozrost ziarna, pełzanie i deformacja wysokotemperaturowa materiałów zagęszczanych metodą SPS. Prezentowane badanie opisuje mechanizmy pełzania i deformacji materiałów korundowych zagęszczanych metodą SPS w porównaniu w pewnym zakresie do prasowanych na gorąco. Proszek korundu (SM8, Baikowski) zagęszczano metodą SPS przy 65 MPa (1200°C), i przy 45 MPa (1400°C) metodą prasowania na gorąco (HP). Rozmiar ziarna korundu HP był ponad dwa razy większy niż rozmiar ziarna próbek SPS (1000 nm przeciw 440 nm). Rozrost ziaren był aktywniejszy podczas pełzania

    korundu SPS (1300°C, σ = 30 MPa i deformacja końcowa 30 %) niż podczas pełzania korundu HP, około 70 % przeciw 25 %. Ogólnie, drobnoziarnistość mikrostruktury materiałów SPS będzie przyspieszała wszystkie procesy związane z dyfuzją.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania sem i tem mikrostruktury nanowiskerów β-SiC wytworzonych w różnych temperaturach
  • Fallahian S.R., Karamian E., Monshi A.
  • Strony: 256-260
  • Wisker SiC jest doskonały pod względem charakterystyk takich jak wytrzymałość właściwa, moduły właściwe, wysoka odporność, stabilność chemiczna, itd., i użyteczny jest jako materiał wzmacniający kompozyty. Wiskery ß-SiC syntezowano w różnych temperaturach mechanizmem VLS i przy użyciu katalizatora Fe. Proces ten przeprowadzono drogą karbotermicznej reakcji Si i C w 1100, 1400 i 1500ºC. Obserwacje SEM i TEM próbek z temperatur 1400ºC i 1500ºC pokazują, że powstają i rosną nanowiskery ß-SiC tych próbek. Faktycznie, siła napędowa jest wystarczająca w tych temperaturach do zarodkowania i wzrostu wiskerów ß-SiC. W temperaturze 1100ºC, obserwowano zarodkowanie nanowiskerów ß-SiC, ale zarodki nie rosły całkowicie. Pokazuje to, że siła napędowa była niewystarczająca w tej temperaturze. A zatem, temperatura jest bardzo ważna, aby wytworzyć nanowiskery ß-SiC w tym procesie. Analiza EDX w obszarach zarodkowania wiskerów (wypukłości) w SEM i TEM potwierdza obecność żelaza, Si i C. Innymi słowy, dowodzi to tworzenia się in situ nanowiskerów SiC mechanizmem VLS w obecności katalizatora Fe.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Synteza i właściwości LiFePO4 – materiału katodowego dla ogniw typu Li-ion – otrzymanego metodą niskotemperaturową
  • Zając W., Rusinek D., Molenda J.
  • Strony: 261-265
  • W pracy przedstawiono opis syntezy LiFePO4 polegającej na wytrącaniu osadu z roztworu zawierającego LiOH, FeSO4 i H3PO4. Jednofazowy materiał składający się z płytkowych krystalitów o rozmiarach 50 x 500 x 500 nm otrzymano po wysuszeniu uzyskanego osadu w 50°C. Wygrzewanie wyprasek przygotowanych z otrzymanego materiału w temperaturach od 300 do 800°C w atmosferze ochronnej powodowało poprawę krystaliczności materiału, znaczny rozrost krystalitów powyżej 600°C oraz spiekanie powyżej 700°C. Wypraska wygrzewana w 800°C osiągnęła gęstość bliską gęstości teoretycznej. Analiza spieków LiFePO4 metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazała, że podczas wygrzewania powyżej 400°C następuje stopniowy wzrost objętości komórki elementarnej, co prawdopodobnie można powiązać z parowaniem litu połączonym z utworzeniem wakancji kationowych i dziur elektronowych. Analiza przewodnictwa elektrycznego uzyskanych spieków wskazuje, że materiały wygrzewane w temperaturze 700 i 800°C charakteryzują się blisko dwukrotnie wyższym przewodnictwem (9,6∙10-6 S·cm-1) niż materiały wygrzewane w niższej temperaturze (5,5-6,3∙10-6 S·cm-1). Wykazują one również niższe wartości energii aktywacji (0,61-0,66 eV) w porównaniu z próbkami z niższych temperatur (0,76-0,85 eV). Przeprowadzone badania uzupełniono o testy pracy materiału w ogniwach Li/Li+/LixFePO4. Zgodnie z zarejestrowanymi charakterystykami napięcie pracy ogniwa wynosiło między 3,2 a 3,5 V. Pojemność ogniwa w pierwszym cyklu wyniosła około 60 mAhg-1. Następnie w początkowych cyklach obserwowano nieznaczny wzrost pojemności, a następnie stosunkowo szybki spadek aż do około 12 mAhg-1 w pięćdziesiątym cyklu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Energooszczędna technologia przygotowania granulatów ceramicznych. Cz. I – Przemiał i granulacja
  • Serkowski S., Hessling G.
  • Strony: 266-272
  • Aktualnym standardem technologicznym wytwarzania granulatów ceramicznych w produkcji płytek ceramicznych jest przemiał na mokro i wytwarzanie granulatu w suszarniach rozpyłowych. Są to rozwiązania wysoce energochłonne, a zwłaszcza proces wytwarzania granulatu z gęstwy ceramicznej. W artykule przedstawiono nową koncepcje technologiczną charakteryzującą się wydatnie zmniejszoną energochłonnością. Zastosowanie nowoczesnego, ciągłego przemiału surowców wilgotnych z separacją ziaren prowadzi do znaczącego obniżenia zużycia energii. Wysoki stopień automatyzacji sterowania procesem przemiału umożliwia łatwe sterowanie stopniem przemiału i pobór energii w zależności od wielkości i wilgotności nadawy. Suche mlewo uzyskane w proponowanej instalacji jest granulowane w mieszalniku intensywnym przy minimalnym dodatku wody. W procesie standaryzacji uzyskuje się granulat o uziarnieniu takim samym jak w suszarniach rozpyłowych. Granulat uzyskany tą metoda posiada o ok. 10 % wyższą gęstość ponieważ nie zawiera pustych granul, a materiał granulowany jest lepiej zagęszczony. Proponowana technologia cechuje się małymi gabarytami urządzeń, wysokim stopniem automatyzacji i umożliwia zredukowanie poboru energii ok. 8 razy w przypadku stosowania suchych surowców i ok. 4-5 razy w przypadku stosowania surowców o średniej wilgotności 8-9 %. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych i prób przemysłowych oraz analizę efektów ekonomicznych wynikających z obniżenia zużycia wody i energii, a także wykazano możliwość eliminacji stosowanych w tradycyjnej technologii dodatków upłynniających i spoiw.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Projektowanie kompozytów Al2O3–Ni z wykorzystaniem pomiaru właściwości elektrokinetycznych
  • Gizowska M., Szafran M., Konopka K.
  • Strony: 273-277
  • W pracy przedstawiono wyniki badań nad projektowaniem kompozytów ceramika-metal o osnowie ceramicznej, formowanych metodą odlewania z mas lejnych z wykorzystaniem w szczególności badań elektrokinetycznych zastosowanych proszków. W doświadczeniach stosowano następujące proszki: tlenek glinu (TM-DAR, firmy Tamei, Japonia) o średniej wielkości cząstek D50 = 0,21 μm, SBET = 14,5 m2/g i gęstości d = 3,8 g/cm3 oraz proszek niklu (Sigma-Aldrich) o średniej wielkości cząstek D50 = 2,17 μm, SBET = 2,1 m2/g i gęstości d = 8,9 g/cm3. Wyznaczono krzywe zależności potencjału dzeta i rozkładu wielkości cząstek od pH zawiesiny dla poszczególnych proszków i ich mieszanin w wodzie oraz w wodzie z dodatkiem substancji upłynniających w masie lejnej. Proszki wykorzystane w badaniach charakteryzują się dużą różnicą ich właściwości elektrokinetycznych, przez co w ich mieszaninie może dochodzić do efektu heteroflokulacji związanego z elektrostatycznym przyciąganiem się cząstek różnego rodzaju. Sprzyja to równomiernemu rozmieszczeniu cząstek metalicznych w kompozycie ceramika-metal.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Pseudotiksotropowe właściwości zawiesiniłowo-cementowych
  • Wójcik Ł., Izak P., Stempkowska A.
  • Strony: 278-282
  • Przedstawiono nową koncepcję reologicznej kwalifikacji zawiesin iłowo-cementowych zawierających składniki strukturotwórcze. Szczególną uwagę zwrócono na odwracalne i nieodwracalne właściwości tiksotropowe. Wykazano, że w zawiesinach iłowo-cementowych w czasie ścinania zachodzą skomplikowane zjawiska mechaniczne powiązane z synerezą i przepływem kanałowym. Odwracalna, słaba struktura tiksotropowe związana z minerałami ilastymi jest przeplatana z nieodwracalną, mocną strukturą wewnętrzną powstałą w wyniku hydratacji cementu. W czasie kształtowania się takiej struktury pseudotiksotropowej, zawiesina iłowo-cementowa w stanie spoczynku przybiera postać żelu, który sukcesywnie wzmacnia się w wyniku reakcji hydratacji. Ostatecznie z takiej zawiesiny tworzy się wysokiej jakości spoiwo hydroizolacyjne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • O ocenie mrozoodporności ceramicznych elementów murowych
  • Nikitin V., Backiel–Brzozowska B.
  • Strony: 283-287
  • W ostatniej polskiej normie regulującej procedurę oceny odporności na zamrażanie–odmrażanie ceramicznych elementów murowych (PN–B–12012:2007) sprecyzowano warunki badania i kryteria oceny mrozoodporności. W przypadku wystąpienia na wyrobach poddanych zamrażaniu–odmrażaniu określonych uszkodzeń należy sprawdzić ich wytrzymałość na ściskanie. Dopuszcza się spadek wytrzymałości o 20 % w stosunku do wyrobów, które nie były poddane cyklom zamrażania-odmrażania. Takie kryterium budzi jednak wątpliwości, gdyż nie jest jasne, czy przyjęty spadek wytrzymałości jest istotny. Zdaniem autorów należy uściślić przyjęte w normie kryterium, uwzględniając właściwości kinetyki spadku wytrzymałości na ściskanie ceramicznych elementów murowych przy cyklicznym zamrażaniu–odmrażaniu. W pracy wykazano, na podstawie analizy statystycznej licznych danych doświadczalnych, że ocena mrozoodporności przy zastosowaniu kryterium normowego może prowadzić do fałszywych wniosków. Zaproponowano procedurę uściślenia kryterium oceny mrozoodporności elementów murowych ceramicznych na podstawie spadku wytrzymałości na ściskanie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Spadek wytrzymałości próbek cegły ceramicznej przy cyklicznym zamrażaniu i odmrażaniu
  • Nikitin V., Backiel–Brzozowska B.
  • Strony: 288-293
  • Praca ma na celu wyjaśnienie różnych aspektów utraty wytrzymałości na ściskanie dwóch serii próbek ceramicznych poddanych cyklom naprzemiennego zamrażania–odmrażania. Próbki wycięto z niewypalonych półfabrykatów cegły budowlanej formowanych z masy plastycznej w warunkach przemysłowych i wypalono w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 850 i 1050°C. Dane doświadczalne uzyskano zgodnie z zasadą randomizacji i przeanalizowano z zastosowaniem metod statystycznych. Wykazano, że najpełniejszy obraz kinetyki procesu degradacji tworzyw ceramicznych w warunkach oddziaływania mrozu można uzyskać na drodze monitoringu spadku wytrzymałości na ściskanie próbek poddawanych kolejnym cyklom zamrażania i odmrażania. Ponadto wyznaczono w sposób doświadczalny współczynnik sorpcji wody w tworzywach ceramicznych w kierunku prostopadłym i równoległym do kierunku formowania. Na tej podstawie wyjaśniono, że główną przyczyną niskiej mrozoodporności cegły ceramicznej formowanej z masy plastycznej w prasie pasmowej jest defektywna, warstwowa tekstura, która ujawnia się w wyrobie nawet po wypaleniu w wysokiej temperaturze.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Możliwości wykorzystania eternitu w przemyśle Ceramicznym
  • Zaremba T., Kusiorowski R.
  • Strony: 294-300
  • Praca opisuje wyniki badań nad użyciem surowego azbestocementu pochodzącego z pokryć dachowych jako dodatku do mas ceramicznych. Masy te zawierały ił kamionkowy, skaleń i piasek kwarcowy zastępowany później surową, mieloną płytą azbestowo-cementową. Dla kształtek wypalanych w zakresie temperatury 1150-1250°C oznaczono skurczliwość liniową, nasiąkliwość wodną, porowatość otwartą, gęstość pozorną oraz wytrzymałość na ściskanie. Mikrostrukturę badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej, natomiast skład fazowy wyznaczono metodą dyfrakcji promieniowania X (XRD). Wstępne wyniki tych badań wskazują, że materiały zawierające azbest mogą być użyte jako jeden z surowców dla przemysłu tradycyjnej ceramiki.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wybrane właściwości użytkowe płytek typu gres porcellanato
  • Gacki F.
  • Strony: 301-309
  • Zaprezentowano wpływ właściwości wybranych płytek gres porcellanato na ich jakość funkcjonalną. Badania objęły analizę chemiczną, mikroskopową, SEM/EDS, XRD i termiczną, a także pomiary porowatości, gęstości, odporności na plamienie, wytrzymałości na zginanie, odporności na pękanie, twardości, ścieralności i propagacji pęknięć w płytkach gres porcellanato. Badane płytki składały się z amorficznej fazy krzemianowej, mullitu i kwarcu. W polskich płytkach w przeciwieństwie do włoskich zawartość mullitu pierwotnego jest wyższa niż mullitu wtórnego, a badania twardości ujawniły lepszą jakość krajowych produktów w porównaniu z włoskimi. Stan ten wynika z różnic w składzie surowców skaleniowych wykorzystywanych przez polskich i włoskich producentów. Pokazano, że porowatość otwarta znacząco oddziałuje na odporność na plamienie. Badania odporności na pękanie wskazują na znaczny wpływ dużych ziaren kwarcu, w których pęknięcia mają zazwyczaj charakter na wskroś ziarnowy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zwietrzelina sjenitowa z Dolnego Śląska jako cenny surowiec dla przemysłu ceramicznego
  • Partyka J.
  • Strony: 310-315
  • Aktualnie w Polsce, podczas realizacji dużej liczby inwestycji strukturalnych, wzrasta zapotrzebowanie na różnego rodzaju kruszywa mineralne. Z tego powodu wzrasta również liczba eksploatowanych złóż tego typu. Niejednokrotnie podczas wytwarzania kruszyw powstają frakcje drobnoziarniste nieprzydatne do zastosowania jako kruszywo, a mogące być potencjalnymi surowcami dla przemysłu ceramicznego. Prezentowany artykuł przedstawia wyniki badań surowca typu skaleniowo-kwarcowego o nazwie handlowej „Sjenit zwietrzelina” pochodzącego z firmy Multi-Krusz z Wałbrzycha. Materiał ten znajduje się w warstwie zalegającej nad eksploatowanym złożem sjenitu do produkcji kruszyw i obecnie trafia na hałdę jako odpad produkcyjny. Uzyskane w Katedrze Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych AGH wyniki badań tego surowca wskazują na możliwość zastosowania go w różnych technologiach ceramicznych. Surowiec „Sjenit zwietrzelina” nadaje się do produkcji wyrobów ceramiki kanalizacyjnej, klinkierowej, kamionkowej, fajansowej i budowlanej. W zależności od stosowanej temperatury wypalania może pełnić rolę surowca schudzającego, topnikowego czy barwiącego. Jego dodatek jako składnik receptury mas może się zmieniać od kilku do ponad 90 % mas., przy zakresie temperatur wypalania od 1000 do blisko 1200°C. Możliwość jego zastosowania ogranicza wysoka zawartość tlenku żelaza i skłonność do pęcznienia w najwyższych temperaturach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ technik szkliwienia na odporność na ścieranie szkliw szkło-krystalicznych
  • Bryl P., Gajek M., Lis J., Wójczyk M.
  • Strony: 316-320
  • Jednym z najbardziej istotnych parametrów funkcyjnych szkliw przeznaczonych na płytki podłogowe jest ich odporność na ścieranie. Najczęściej wykorzystywanym sposobem zwiększenia odporności szkliw płytkowych na zużycie ścierne jest nadanie im struktury dewitryfikatu i uzyskanie szkliw szkło-krystalicznych. Ze względu na różnorodność wykorzystywanych na liniach produkcyjnych technik nakładania szkliw na płytki podłogowe uzyskuje się po ich aplikacji warstwy szkliwa o różnej teksturze. Interesującym zagadnieniem jest poznanie ewentualnego wpływu metody aplikacji szkliwa na płytki podłogowe, na odporność warstwy szkliwa na zużycie ścierne po wypaleniu. W pracy przedstawiono wpływ wybranych technik szkliwienia na mechaniczną odporność na ścieranie szkliwa szkło-krystalicznego z układu MgO-CaO-Al2O3-SiO2.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Pigmenty ceramiczne o strukturze fluorytu
  • Stobierska E., Bućko M.M., Lis J., Wodnicka K., Trybalska B., Wywiał A.
  • Strony: 321-326
  • W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących pigmentów czerwonych na bazie dwutlenku ceru(IV), w strukturze którego część jonów ceru(IV) zastąpiono jonami prazeodymu(IV). Opracowano optymalny skład chemiczny pigmentu i warunki jego otrzymywania. Wytworzony pigment rozdrabniano różnymi metodami, w czasie od 10 do 60 minut. Morfologię tak otrzymanych pigmentów określono analizując ich skład ziarnowy, a także na podstawie obserwacji mikroskopowych SEM. Rozdrobnione pigmenty w ilości 10 % mas. Użyto do barwienia szkliw transparentnych na płytki kamionkowe. Zarówno szkliwa jak i płytki były pochodzenia przemysłowego. Zmierzono parametry barwy pigmentów w stanie proszkowym oraz po zastosowaniu ich do wybranych szkliw na płytki kamionkowe.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ kryzysu gospodarczego, regulacji UE i konkurencji z Chin na europejski przemysł ceramiczny i główne kierunki badań i rozwoju
  • Czechowski J.
  • Strony: 327-331
  • Przedstawiono strukturę sprzedaży wyrobów przemysłu ceramicznego w Europie w rozbiciu na sektory w latach 2004-2008 i sytuację w 2009 r. oraz prognozy wychodzenia z kryzysu. Omówiono aktualną sytuację w zakresie dostępu do surowców ceramicznych ze szczególnym uwzględnieniem sektora materiałów ogniotrwałych. Scharakteryzowano wpływ regulacji wprowadzonych przez Komisję Europejską dotyczących głównie handlu emisjami i REACH na sytuację producentów materiałów ceramicznych. Na podstawie analizy prezentowanych czynników determinujących rozwój przemysłu ceramicznego w Europie podjęto próbę określenia głównych kierunków badań.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyt ceramiczno-metaliczny ZrO2–Al2O3–SiO2–Mo
  • Czechowska K., Wrona A., Jedynak L., Wala T.
  • Strony: 332-336
  • Kompozyty ceramiczno–metaliczne cieszą się rosnącym zainteresowaniem, ponieważ materiały te mogą mieć właściwości nieosiągalne dla jednofazowych materiałów ceramicznych. Wprowadzenie składnika metalicznego do ceramiki wpływa na poprawę jej właściwości mechanicznych. Znane jest stosowanie molibdenu w kompozytach np. mullit/Mo, Al2O3/Mo, 3YTZP/Mo, AlN/Mo, które mogą osiągać odporność na pękanie nawet 11 MPa·m1/2 i wytrzymałość na zginanie 2100 MPa. Molibden stanowi interesujący składnik kompozytów do zastosowań wysokotemperaturowych. Charakteryzuje się bowiem wysoką temperaturą topienia, wysoką wytrzymałością na rozciąganie na gorąco oraz niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. Oprócz tego molibden charakteryzuje się niską korozyjnością w kontakcie z niektórymi rodzajami szkieł i materiałami ceramicznymi. Wszystkie te cechy sprawiają, że molibden jest stosowany w przemyśle szklarskim. Celem pracy było zbadanie możliwości opracowania spiekanego kompozytu ogniotrwałego, ceramiczno–metalicznego z układu ZrO2-Al2O3-SiO2-Mo o dużej zwartości tekstury, jako alternatywnego tworzywa przeznaczonego do pracy w kontakcie z ciekłym szkłem sodowo-wapniowym. W wyniku przeprowadzonych prób optymalizacji składów ziarnowych mas i doboru składników fazowych z układu Al2O3-SiO2-ZrO2–Mo otrzymano tworzywo kompozytowe o zawartości ZrO2 ~84 % mas., Mo – 10 % mas. i porowatości otwartej poniżej 8 % oraz wytrzymałości na ściskanie ok. 470 MPa.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Opracowanie składu tworzywa do wytwarzania rdzeni łopatek turbin gazowych i turbosprężarek metodą wtrysku niskociśnieniowego
  • Gromada M., Nowak R., Kostecki M., Tłuczek A., Olszyna A.
  • Strony: 337-341
  • Zastosowanie rdzeni ceramicznych w procesie wytwarzania łopatek turbin gazowych i turbosprężarek spowodowało wzrost ich sprawności, gdyż uzyskane dzięki temu wewnętrzne kanały łopatek pozwoliły na ich chłodzenie, a przez to umożliwiły pracę w spalinach o wyższej temperaturze. W pracy przedstawiono opracowaną technologię wytwarzania rdzeni łopatek turbin gazowych i turbosprężarek, wykorzystującą metodę wtrysku niskociśnieniowego. Tworzywo na rdzenie powinno cechować się następującymi właściwościami: możliwością formowania skomplikowanych kształtów, małą skurczliwością podczas formowania i spiekania, wysoką odpornością na oddziaływanie stopu oraz niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. Ponadto musi ono spełniać często bardzo przeciwstawne wymagania jak na przykład wysoka wytrzymałość mechaniczna umożliwiająca montaż rdzeni w formach odlewniczych przy porowatości rdzeni sięgającej 30 %, pozwalającej na stosunkowo łatwe ich roztwarzanie za pomocą wodnych roztworów zasad. Aby sprostać tym wymaganiom opracowano recepturę na tworzywo oparte na aktywowanym szkle kwarcowym i dodatkach modyfikujących oraz dobrano termoplastyfikatory o niskiej temperaturze topnienia i skurczliwości krzepnięcia. W celu zoptymalizowania otrzymanej receptury zostały przeprowadzone prace badawcze obejmujące określenie wpływu składu ziarnowego proszków krzemionkowych na formowalność i możliwość usuwania lepiszcza oraz właściwości końcowe rdzeni, a także wpływu rodzaju niskokurczliwych termoplastyfikatorów na lepkość masy, stopień wypełniania małych przekrojów i skurczliwość na etapie formowania. Ponadto zbadano możliwość zastosowania kompozycji różnych termoplastyfikatorów umożliwiających stopniowy ich rozkład w procesie usuwania lepiszcza oraz określono wpływ zasypki zastosowanej w procesie usuwania lepiszcza na deformacje i pękanie rdzeni. Dodatkowo określono wpływ szybkości przyrostu temperatury i jej końcowej wartości w procesie usuwania lepiszcza na deformacje oraz pękanie rdzeni, a w procesie wypalania właściwego na parametry końcowe rdzeni. Sprawdzono możliwość roztwarzania próbek w wodnych roztworach zasad. Do oceny właściwości mas ceramicznych i przydatności tworzywa na rdzenie posłużyły następujące parametry: skład ziarnowy proszku użytego do przygotowania masy wtryskowej, lepkość masy w temperaturze wtryskiwania, gęstość pozorna, porowatość, nasiąkliwość po wypaleniu, współczynnik rozszerzalności cieplnej, wytrzymałość

    na zginanie, chropowatość powierzchni oraz mikrostruktura rdzeni. Otrzymane wyniki badań wskazują, że uzyskano tworzywo do wtrysku niskociśnieniowego o odpowiednich właściwościach w zastosowaniu na rdzenie łopatek.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Potencjalne składy fazowe dla tworzyw ogniotrwałych w układzie MgO-CaO-Al2O3-ZrO2
  • Szczerba J., Madej D.
  • Strony: 342-349
  • W artykule omówiono równowagi fazowe w układach dwu- i trójskładnikowych jako podukładach układu czteroskładnikowego MgO-CaO-Al2O3-ZrO2. Potencjalne składy fazowe tworzyw ogniotrwałych w tym układzie odpowiadają materiałom ogniotrwałym z układów MgO-CaZrO3-MgAl2O4, MgO-CaZrO3-CaAl2O4 lub MgO-CaZrO3-CaAl2O4-MgAl2O4. Materiały MgO-CaZrO3 o wiązaniu glinowym mogą stanowić alternatywę dla wyrobów MgO-CaZrO3 o wiązaniu krzemianowym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Nowe materiały ogniotrwałe o niskiej rozszerzalności cieplnej oparte na dwuglinianie Ca w różnych kombinacjach
  • Jonas S., Drygalska E., Nadachowski F., Czyżewska A., Krupa G., Skalska M.
  • Strony: 350-354
  • Materiały wytworzone na bazie dwuglinianu Ca w różnych kompozycjach zawierających wysokoogniotrwałe tlenki charakteryzują się niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej a i bezkrzemianowym składem chemicznym. W oparciu o dane termodynamiczne (w tym diagramy fazowe) przedyskutowano ich specyficzne walory użytkowe i zaproponowano możliwość zastosowania w różnych gałęziach przemysłu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Betony ogniotrwałe zawierające grafit. Część II – Wpływ zawartości grafitu na własności wytrzymałościowe i odpornościowe
  • Pawełek A., Wala T., Lipowska B., Podwórny J.
  • Strony: 355-360
  • Niniejsze opracowanie stanowi kontynuację badań związanych z wprowadzeniem grafitu i jego wpływem na własności betonu ogniotrwałego, stosowanego do wyłożenia koryt i rynien spustowych wielkich pieców. W I-szej części wygłoszonej na konferencji Polska Ceramika 2008, przedstawiono wyniki badań związane z preparatyką grafitu, umożliwiającą jego wprowadzenie do składu surowcowego mieszanki betonowej. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki badań wpływu ilości wprowadzonego preparowanego grafitu na własności wytrzymałościowe i odpornościowe betonu. Stwierdzono, że najkorzystniejsze własności wykazał beton z udziałem 10 % preparowanego granulatu grafi towego. Zwiększenie udziału granulatu grafitowego do 15-20 % wpłynęło na obniżenie własności mechanicznych i odpornościowych badanych próbek betonów. Wykonano badania mikrostrukturalne metodą mikroskopii optycznej i składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej próbek betonu wytypowanego jako najlepszy. Wykonano również badania mikrostrukturalne, po próbach korozyjnych na działanie żużla wielkopiecowego, próbek betonu z udziałem 10 % granulatu grafitowego. Scharakteryzowano mechanizm oddziaływania korozyjnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ kompozytów dolomitowych na właściwości użytkowe tworzyw zasadowych
  • Drygalska E., Dul K., Jonas S., Kluska S., Krupa G.
  • Strony: 361-366
  • W pracy przedstawiono badania oparte na koncepcji wykorzystania ogniotrwałych kompozytów dolomitowo-cyrkonowych oraz dolomitowo-glinowych, jako składników modyfikujących właściwości użytkowe zasadowych wyrobów ogniotrwałych, przeznaczonych do stosowania w piecach obrotowych przemysłu cementowego oraz w wybranych urządzeniach cieplnych przemysłu hutniczego. Stwierdzono, że wprowadzane dodatki istotnie zwiększają wytrzymałość mechaniczną na ściskanie oraz odporność na naprężenia cieplne wyrobów zasadowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości wybranych tworzyw ogniotrwałych infiltrowanych węglikiem krzemu metodą chemicznej infiltracji z fazy gazowej (CVI)
  • Kluska S., Drygalska E., Dul K., Jonas S., Czyżewska A.
  • Strony: 367-371
  • Mikrostrukturę wybranych materiałów ogniotrwałych zmodyfikowano węglikiem krzemu wykorzystując metodę CVI. Chemiczna infiltracja z fazy gazowej (CVI) jest efektywną metodą modyfikacji mikrostruktury porowatych materiałów. Metoda ta pozwala infiltrować pory otwarte metalami i wysokoogniotrwałymi związkami takimi jak węgliki, azotki, borki i tlenki. Zmianę mikrostruktury podczas kolejnych cykli infiltracji badano za pomocą SEM, pomiarów prędkości propagacji fali ultradźwiękowej i porozymetrii rtęciowej. Korozję materiału zbadano w atmosferze utleniającej w podwyższonych temperaturach. Przeprowadzono pomiary wytrzymałości mechanicznej infiltrowanych materiałów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ fazy bagdadytowej na mikrostrukturę spieków dolomitowo-cyrkonowych
  • Dul K., Madej D.
  • Strony: 372-378
  • Rodzaj występujących faz w spiekach z układu MgO-CaO-ZrO2-SiO2 zależy od stosunku molowego CaO/SiO2 w mieszaninie surowców wyjściowych. Ze względów technologicznych, badania przeprowadzono dla mieszanin o stosunku CaO/SiO2 wynoszącym 3,0–4,0. W pracy określono wpływ fazy bagdadytowej na tworzącą się mikrostrukturę w badanych spiekach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie tworzywa szkło-krystalicznego z fazą ZnAl2O4 w wyniku eliminacji struktur piroksenowych
  • Okupski T., Herman D., Walkowiak W.
  • Strony: 379-385
  • W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania tworzywa szkło-krystalicznego z układu CaO-MgO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2, będącego modyfikacją układu CaO-MgO-Al2O3-SiO2, jako spoiwa do ziaren ściernych z mikrokrystalicznego tlenku glinu typu SG. W wyniku zmiany składu chemicznego tworzywa z układu Al0,54B0,9Mg0,05Zn0,38Ca0,12Si0,51O3 możliwa jest eliminacja podstawowych struktur krystalicznych z grupy krzemianów (diopsyd, augit) na korzyść fazy spinelowej (ZnAl2O4). Tworzywo szkło-krystaliczne z udziałem gahnitu oraz należącego do grupy krzemianów wyspowych wilemitu (Zn2SiO4), charakteryzuje się korzystniejszymi właściwościami mechanicznymi (KIc = 2,04 MPa·m1/2) w porównaniu do tworzyw z udziałem faz krzemianowych (KIc = 1,28 MPa·m1/2).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ jonów B3+ na strukturę i teksturę szkieł krzemianowo-fosforanowych
  • Bułat K., Sitarz M., Gajewicz M., Olejniczak Z.
  • Strony: 386-390
  • Wprowadzenie jonów boru do struktury szkieł krzemianowo-fosforanowych wpływa na zmianę szeregu ich właściwości. Tlenek boru jako składnik szkieł obniża temperaturę topnienia, zwiększa odporność na szoki termiczne, polepsza odporność chemiczną i właściwości mechaniczne szkła. Wpływ jonów boru na własności szkła uzależniony jest w głównej mierze od jego liczby koordynacyjnej. Badania spektroskopowe (MIR, NMR) wykazały, że jony boru w strukturze badanych szkieł występują zarówno przy liczbie koordynacyjnej 3 jak i 4. Przeprowadzone badania za pomocą mikroskopu skaningowego pozwoliły stwierdzić, że wprowadzenie jonów boru do struktury szkła krzemianowo-fosforanowego doprowadza do homogenizacji jego tekstury.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mikrostruktura szkieł krzemianowo-fosforanowych z układu NaMgPO4-SiO2
  • Bułat K., Sitarz M., Gajewicz M.
  • Strony: 391-395
  • Praca dotyczy szkieł krzemianowo-fosforanowych z układu NaMgPO4-SiO2 o systematycznie zmieniającej się proporcji [SiO4]4-/[PO4]3-. Szkła z powyższego układu należą do tzw. bioaktywnych szkieł, zdolnych do tworzenia wiązań z tkanką żywą. Poważnym problemem, ograniczającym wykorzystanie szkieł jako biomateriałów jest ich kruchość. Poprawę własności mechanicznych szkieł można osiągnąć poprzez wprowadzenie odpowiednich dodatków (najczęściej Al+3) lub poprzez przeprowadzenie częściowej dewitryfikacji szkła. Aby prawidłowo zaplanować kierowaną krystalizację szkła konieczna jest szczegółowa znajomość zarówno jego struktury, jak i mikrostruktury. Szczegółowe badania przy użyciu mikroskopu skaningowego z przystawką EDX pozwoliły wykazać, że wszystkie badane szkła charakteryzują się wyraźną likwacją. Na skład chemiczny inkluzji w znaczący sposób wpływa obecność jonów glinu w strukturze szkła.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ manganu na trwałość termiczną szkieł krzemianowo-fosforanowych
  • Szumera M., Wacławska I.
  • Strony: 396-401
  • Przedmiotem niniejszej pracy są szkła z układu SiO2-P2O5-K2O-CaO-MgO modyfikowane dodatkiem manganu, którego wpływ na przemianę stanu szklistego oraz przebieg procesu krystalizacji, rodzaj krystalizujących faz oraz kolejność ich pojawiania się zbadano w oparciu o metodę termiczną (DSC) oraz rentgenograficzną (XRD). Wykazano, że wzrastająca ilość manganu, zastępująca wapń i magnez w strukturze analizowanych szkieł, powoduje wzrost naprężeń strukturalnych czego wynikiem jest obniżenie wartości Tg. W procesie krystalizacji szkieł mangan wbudowuje się w strukturę krzemianów, krystalizując głównie w postaci braunitu. Interpretacji danych dokonano w oparciu o teorię wiązań chemicznych i siły oddziaływań pomiędzy poszczególnymi składnikami budującymi strukturę szklistą. Na tej podstawie wykazano, że rodzaj faz krystalicznych tworzących się w trakcie ogrzewania badanych szkieł zależy od ilości wprowadzanego do ich składu manganu, a kolejność krystalizacji poszczególnych faz wynika z wartości standardowych potencjałów termodynamicznych DG.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ miedzi na termiczną i biochemiczną aktywność szkieł krzemianowo-fosforanowych
  • Sułowska J., Wacławska I., Szumera M.
  • Strony: 402-406
  • Przeprowadzono badania nad aktywnością termiczną i biochemiczną szkieł z układu SiO2-P2O5-K2O-MgO-CaO modyfikowanych dodatkiem CuO, które mogą działać jako wolno rozpuszczające się nawozy dostarczające roślinom makroelementy P, K, Mg, Ca, jak również mikroelementy w formie miedzi. Przeprowadzono charakterystykę termiczną szkieł za pomocą metody DSC, aby określić wpływ miedzi na przemianę stanu szklistego oraz na proces krystalizacji szkieł. W celu identyfikacji faz krystalicznych pojawiających się w wyniku krystalizacji, próbki szkieł ogrzewano izotermicznie w temperaturach wynikających z pomiarów DSC, po czym poddano je analizie metodą rentgenograficzną (XRD). Aktywność chemiczną szkieł modyfikowanych dodatkiem CuO określono, jako ich rozpuszczalność w 2 % roztworze kwasu cytrynowego, przy stosunku wagowym ilości szkła do roztworu kwasu 1:100. Ilość uwolnionych ze szkła pierwiastków określono przy użyciu atomowej spektroskopii emisyjnej z indukcyjnie wzbudzoną plazmą (ICP-AES). Wprowadzenie do struktury szkieł coraz większej ilości CuO spowodowało spadek temperatury transformacji stanu szklistego. Spadek temperatury transformacji stanu szklistego jest wyjaśniany zastępowaniem jonów wapnia i magnezu jonami miedzi o wyższej kowalencyjności wiązań. W procesie krystalizacji analizowanych szkieł miedź wbudowuje się w strukturę fosforanów krystalizując w formie fosforanu typu Ca19Cu2(PO4)14, natomiast niewielka część krystalizuje w postaci krzemianów typu diopsydu. Badania wykazały, że wzrost zawartości CuO w strukturze analizowanych szkieł powoduje obniżenie ich rozpuszczalności czego powodem jest zwiększająca się w nich ilość trwałych elementów fosforanowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Fosforanowe materiały ceramiczne do immobilizacji kadmu w środowisku glebowym
  • Wacławska I., Szumera M.
  • Strony: 407-412
  • Jedną z technik zapobiegających włączaniu się pierwiastków toksycznych, zawartych w zanieczyszczonych glebach, w dalszy obieg środowiska jest stosowana w warunkach in situ metoda unieruchamiania ich w postaci nierozpuszczalnych fosforanów. Celem prezentowanej pracy są badania nad wykorzystaniem szkieł fosforanowych i otrzymanych na ich bazie materiałów szkło-krystalicznych, działających jako nośniki składników pokarmowych roślin, do równoczesnego wiązania kadmu w postać nierozpuszczalnych fosforanów. Przebieg reakcji pomiędzy szkłem z układu P2O5-K2O-CaO-MgO a roztworem azotanu kadmu w obecności kwasu cytrynowego, symulującego warunki naturalnego środowiska glebowego, analizowano przy użyciu atomowej spektroskopii emisyjnej (ICP-AES) oraz mikroskopii elektronowej (SEM) połączonej z analizą składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Wykazano, że zarówno szkło fosforanowe, jak i przekrystalizowana jego postać w formie fosforanu potasu ulegając rozpuszczeniu w środowisku zawierającym jony kadmu wiążą go w nierozpuszczalny fosforan kadmu. Obecność kwasu cytrynowego, symulującego warunki środowiska glebowego a równocześnie wykazującego zdolność kompleksowania jonów Cd2+, hamuje nieco proces immobilizacji kadmu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ceramizacja sorbentów naturalnych zawierających jony CrO42-
  • Król M., Lada A., Mozgawa W.
  • Strony: 413-418
  • W pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem naturalnych sorbentów do pochłaniania anionów chromianowych(VI) z roztworów wodnych i późniejszego wykorzystania w procesie ceramizacji do otrzymywania tworzyw budowlanych. Do badań wykorzystano naturalne sorbenty pochodzące ze złóż karpackich. Sorpcję jonów CrO42- przeprowadzono na odpowiednio przygotowanych smektycie i klinoptilolicie. Obróbka wstępna polegała na przekształceniu sorbentów w jednorodne formy sodowe, a następnie otrzymaniu form organicznych z wykorzystaniem HDTMA. Proces miał na celu zmianę ładunku powierzchniowego sorbentów i tym samym przekształcenie ich w anionity. Tak przygotowany materiał wykorzystano do pochłania jonów CrO42- z wodnego roztworu chromianu(VI) sodu. Wielkość sorpcji określono na podstawie badań spektrofotometrycznych. Sorbenty po procesie sorpcji użyto do otrzymywania nowych tworzyw budowlanych o korzystnych właściwościach wytrzymałościowych. Tworzywa te otrzymano poprzez wypalanie w temperaturach 900°C i 1100°C sześciennych kształtek, wykonanych z mieszaniny smektytu i klinoptilolitu w proporcjach wagowych 4:1. Wykazano także skuteczność immobilizacji jonów chromu w mineralnej osnowie. Metodami badań wykorzystanymi w niniejszej pracy były spektroskopia w podczerwieni, rentgenowska analiza fazowa, obserwacje w skaningowym mikroskopie elektronowym, spektrofotometria UV-VIS i badania technologiczne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wytwarzanie i właściwości nanoproszku Al2O3 domieszkowanego metalami ziem rzadkich
  • Polis P., Jastrzębska A., Kuś M., Piramidowicz R., Kunicki A., Olszyna A.
  • Strony: 419-423
  • Dyskutowana jest nowatorska metoda wytwarzania nanotlenku glinu domieszkowanego metalami ziem rzadkich. Organiczny prekursor otrzymywano w łagodnej reakcji związków glinoorganicznych z tlenem z powietrza. Kolejnym etapem było wprowadzenie dodatku związku lantanowca i kalcynacja, prowadzące do otrzymania nanoproszku Al2O3/Ln. Metodą tą otrzymano nanoproszki Al2O3 domieszkowane iterbem, prazeodymem, holmem i tulem, charakteryzujące się średnią wielkością cząstki w zakresie 40-96 nm oraz średnią wielkością aglomeratu w zakresie 1,9-42,94 μm. Otrzymane wyniki pokazują, że warunki syntezy organicznego prekursora oraz dodatek metalu ziem rzadkich, mają istotny wpływ na morfologię i właściwości fizyczne nanoproszków Al2O3/Ln. Nanoproszki posiadały znacznie rozwiniętą powierzchnię właściwą (ponad 370 m2/g), a także wysoką wartość porowatości otwartej, która świadczy o nieznacznej tendencji do aglomeracji i luźnej strukturze ewentualnie powstałych aglomeratów. Nanoproszki charakteryzowały się również zadowalającymi parametrami optycznymi.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości mechaniczne i użytkowe tworzyw Al2O3 modyfikowanych heksagonalnym azotkiem boru
  • Górny G., Stobierski L., Rutkowski P., Metryka A., Rączka M.
  • Strony: 424-427
  • Niniejsza praca skupia się na samosmarujących tworzywach bazujących na nanometrycznym tlenku glinu. W badaniach wykorzystano heksagonalny azotek boru jako fazę mającą na celu obniżenie współczynnika tarcia materiałów przeznaczonych na ostrza skrawające. Modyfikator wprowadzano do układu w ilościach 0,5, 1, 2, 5, 10, 20 oraz 30 % obj. Przedstawiono metodykę otrzymywania tworzyw z układu Al2O3–hBN. W pracy przeprowadzono badania wpływu dodatku azotku boru na właściwości mechaniczne takie jak twardość, wytrzymałość na zginanie, odporność na kruche pękanie, moduł Younga i liczba Poissona. Przedstawione badania zostały wykonane w ramach projektu „Spiekane materiały narzędziowe przeznaczone na ostrza narzędzi do obróbki z wysokimi prędkościami skrawania” nr POIG.01.03.01-12-024/08.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zmiany fazowe, strukturalne i mikrostrukturalne tworzyw Al2O3–hBN
  • Rutkowski P., Metryka A., Górny G., Stobierski L., Zientara D., Bućko M.M.
  • Strony: 428-433
  • Prezentowanie badania dotyczą tworzyw opartych na mikroproszku tlenku glinu, stosowanych jako materiał na ostrza narzędzi do obróbki z wysokimi prędkościami skrawania. W badaniach wykorzystano heksagonalny azotek boru jako modyfikator w celu poprawienia właściwości cieplnych oraz obniżenia współczynnika tarcia. Dodatek azotku boru wprowadzany był do badanego układu w ilościach 0,5, 1, 2, 5, 10, 20 i 30 % objętościowych. W prezentowanej pracy przedstawiono metodę otrzymywania prasowanych na gorąco tworzyw Al2O3-hBN. Przeprowadzona została analiza strukturalna (metoda Rietvelda) i fazowa (XRD) badanych spieków. Zobrazowano również zmiany mikrostrukturalne badanych materiałów w funkcji stężenia modyfikatora. Przedstawione badania zostały wykonane w ramach projektu „Spiekane materiały narzędziowe przeznaczone na ostrza narzędzi do obróbki z wysokimi prędkościami skrawania” nr POIG.01.03.01-12-024/08.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty na osnowie Al2O3 przeznaczone na ostrza narzędzi skrawających
  • Broniszewski K., Zawada A., Olszyna A.
  • Strony: 434-438
  • W artykule opisano sposób wytwarzania i podstawowe właściwości mechaniczne kompozytów Al2O3 – x % wag. TiB2 (x = 1, 2,5, 5, 7,5, 10 i 15). Finalne zagęszczenie kompozytów przebiegało jedną z dwóch metod: spiekanie swobodne lub prasowanie na gorąco. Seria kompozytów spiekanych swobodnie charakteryzowała się niską gęstością względną. Z tego względu dalszym badaniom zostały poddane tylko kompozyty wytwarzane na drodze prasowania na gorąco. W przypadku kompozytów spiekanych pod ciśnieniem uzyskane gęstości względne nie były niższe niż 98,4 %. W pracy przedstawiono również wyniki porowatości i nasiąkliwości próbek. Kompozyty spiekane pod ciśnieniem posiadają wysoką twardością dochodzącą do 1968 HV20 w przypadku próbki Al2O3 – 10 % wag. TiB2. Wyniki modułu Younga są bardzo zbliżone do wartości teoretycznych wyliczonych z reguły mieszanin i zawierają się w przedziale od 399 GPa do 420 GPa.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Preparatyka i właściwości kompozytu Al2O3-10 % obj. YAG (Y3Al5O12)
  • Lach R., Haberko K.
  • Strony: 439-443
  • Opracowano metodę preparatyki kompozytu ziarnistego w układzie Al2O3-10 % obj. granatu itrowo-glinowego (YAG). Zawiesinę ziaren α-Al2O3 z dodatkiem azotanu itru traktowano roztworem węglanu amonu. W wyniku tego doszło do wytrącenia prekursora tlenku itru. Po odfiltrowaniu zawiesinę poddano prażeniu w temperaturze 600°C otrzymując w wyniku jednorodną mieszaninę ziaren tlenku glinu i tlenku itru. Spiekanie wyprasek z proszku przygotowanego w ten sposób pozwoliło uzyskać materiał kompozytowy składający się z osnowy Al2O3 i równomiernie rozłożonych wtrąceń YAG. Zmierzono twardość, odporność na pękanie, wytrzymałość i moduł Younga kompozytu i spieku czystego tlenku glinu. Kompozyt wykazuje wyższą odporność na pękanie i twardość niż spiek czystego tlenku glinu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Rekonstrukcja struktury 3D ceramicznych naczyń z wykopalisk archeologicznych
  • Riegert D., Konopka K., Wawulska P., Kobylińska U.
  • Strony: 444-449
  • Celem badań była rekonstrukcja struktury 3D naczyń ceramicznych pochodzących z wykopalisk archeologicznych. Do badań zastosowano mikroskopię stereoskopową, skaningową mikroskopię elektronową oraz tomografię rentgenowską. Materiał do badań stanowiły fragmenty wczesnośredniowiecznych, z IX-XI wieku, glinianych naczyń ze stanowisk w Starosiedlu na Ziemi Lubuskiej i Rosenhof nad Łabą w Saksonii-Anhalt. Analizie poddana były gliniana osnowa oraz domieszki. Badania te pozwoliły na obserwację kształtu, koloru i rozmieszczenia domieszek w objętości próbek, a także zidentyfikowano i opisano pęknięcia i nieciągłości osnowy znajdujące się wewnątrz badanego materiału. W szczególności wyniki tomografii rentgenowskiej pozwoliły na rekonstrukcję przestrzenną 3D struktury ceramicznej masy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Modelowanie naprężeń cieplnych w kompozytach TiC-Cr3C2
  • Grabowski G.
  • Strony: 450-453
  • Węgliki pierwiastków grup przejściowych charakteryzują się przede wszystkim bardzo wysoką twardością oraz wysokimi temperaturami topnienia. Jednak ich szersze wykorzystanie, w roli materiałów konstrukcyjnych ograniczone jest przeciętną odpornością na kruche pękanie. Badany w pracy układ TiC-Cr3C2, posiada ograniczoną wzajemną rozpuszczalność, co pozwala na syntezę materiałów kompozytowych. Ponadto obecność węglika chromu wykazuje bardzo korzystny wpływ na mikrostrukturę i właściwości kompozytów ziarnistych węglika tytanu. Podczas pracy otrzymano cztery serie kompozytów różniących się udziałem węglika chromu i węglika tytanu. Zmierzono właściwości mechaniczne i zebrano dokumentację mikrostruktury, która posłużyła do wykonania modelowania stanu naprężeń cieplnych powstających na skutek różnic we współczynnikach rozszerzalności cieplnej faz składowych. Uzyskane wyniki obliczeń w postaci map naprężeń cieplnych, pozwoliły na analizę mechanizmów zwiększających energię pękania i powodujących umocnienie badanych układów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ mikrostruktury na rozkład naprężeń cieplnych i odporność na kruche pękanie w kompozytach SiC-TiB2
  • Grabowski G.
  • Strony: 454-458
  • Prezentowana praca badawcza została oparta na kompozycie ziarnistym SiC-TiB2, w którym osnowa charakteryzuje się mniejszym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej niż faza zdyspergowana w osnowie. Takie zróżnicowanie właściwości jest powodem powstawania w materiale naprężeń cieplnych mogących zwiększać energię pękania. Podczas pracy otrzymano szereg kompozytów posiadających zbliżony udział fazy zdyspergowanej różniących się jednakże mikrostrukturą. Wyznaczono dla nich podstawowe właściwości mechaniczne i stworzono dokumentację fotograficzną, która posłużyła do wykonania analizy ilościowej parametrów mikrostruktury oraz modelowania stanu naprężeń cieplnych. Rezultaty obliczeń zostały skonfrontowane z wynikami analizy mikrostruktury. Dzięki temu określono wpływ wielkości i kształtu ziaren fazy wtrąconej na rozkład naprężeń cieplnych w badanych kompozytach. Pozwoliło to również na powiązanie obserwowanego wzrostu odporności na kruche pękanie z wyznaczonymi parametrami mikrostruktury.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Możliwości systemu ProtoLab w projektowaniu wzornictwa dla płytek ceramicznych
  • Woźniak Z.
  • Strony: 459-462
  • System ProtoLab służy do projektowania barwnych nadruków na płytki ceramiczne. Stanowi kompletny zestaw projektowy, wykorzystujący m.in. urządzenia spektrofotometryczne oraz specjalną drukarkę, pozwalającą na otrzymanie żądanego koloru poszczególnych nadruków. Zaletą tego systemu jest utrwalenie uzyskanych efektów bez potrzeby obróbki termicznej. System ProtoLab reprezentuje nowatorskie podejście do projektowania wyrobów ceramicznych, zdecydowanie skracające czas opracowywania prototypu przy jednoczesnej nieograniczonej kreatywności projektanta. W praktycznym zastosowaniu system ProtoLab pozwala na wygenerowanie danych recepturowych dla poszczególnych past ceramicznych, służących do wykonania poszczególnych wzorów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 63, Numer 3

  • Wpływ parametrów technologicznych na barwę szkliw i mas ceramicznych zawierających pigment z układu Y2O3-Al2O3-Cr2O3
  • Sobierska E., Kuźmińska K., Bućko M.M., Lis J.
  • Strony: 472-478
  • Skład fazowy pigmentów w układzie Y2O3-Al2O3-Cr2O3zależy od właściwości surowców wchodzących w skład pigmentu itrowo-glinowego o strukturze typu perowskitu. Nasze badania wykazały, że znaczący wpływ na skład fazowy pigmentu ma wodorotlenek glinu. Właściwości pozostałych składników wyjściowych, tj. tlenku itru oraz tlenku chromu nie mają znaczenia. W zależności od morfologii ziaren wodorotlenku glinu produkt końcowy – pigment o strukturze typu perowskitu – może zawierać ponad 95 % YAP lub tylko około 70 % YAP. Pozostałe fazy krystaliczne wchodzące w skład pigmentu to YAM i w niewielkiej ilości YAG. Zmienny skład pigmentu powoduje, że właściwości barwne pigmentów itrowo-glinowych o strukturze typu perowskitu są różne. Przydatność pigmentów otrzymanych przy użyciu wodorotlenku glinu o ziarnach różnej morfologii sprawdzono dodając je do przemysłowych szkliw transparentnych i zmętnionych wypalanych w temperaturze od 1170 do 1230°C oraz do mas gres porcellanato wypalanych w zakresie temperatur 1205-1230°C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ sic na właściwości proszku aluminium otrzymanego z recyklingu materiałów
  • Suśniak M., Karwan-Baczewska J., Dutkiewicz J., Pietrzak K.
  • Strony: 479-483
  • W niniejszym artykule przedstawiono wyniki eksperymentów dotyczące wpływu SiC na proces mechanicznej syntezy materiałów pochodzących z recyklingu w formie wiórów aluminiowych. Utlenione wióry aluminiowe stosowane w eksperymencie zostały uzyskane z odpadów. W pierwszym etapie przeprowadzono badania własności chemicznych, fi zycznych i technologicznych wiórów aluminiowych. Wyniki badań wskazują, że skład chemiczny jest powtarzalny. Badania własności technologicznych nie pozwalają na używanie wiórów aluminiowych z recyklingu jako materiału do automatycznego zasypu (sypkość 30 s) do matryc w procesie prasowania. Dlatego też postanowiono wytworzyć z nich proszek kompozytowy metodami metalurgii proszków. Proces mechanicznej syntezy dla wiórów stopów aluminiowych z różną zawartością wzmocnienia SiC (0, 20, 40 % wag.) oraz dodatkiem Zr (2 % wag.) przeprowadzono w wysokoenergetycznym młynie. Czas mielenia wynosił 20 godzin przy prędkości mielenia 200 obr./min. Następnie charakterystykę otrzymanych proszków kompozytowych przeprowadzono za pomocą mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego SEM / EDX. Na podstawie otrzymanych wyników badań mikrostruktury można zauważyć, że po procesie mechanicznej syntezy faza wzmocnienia SiC znajduje się wewnątrz cząstek aluminium, co potwierdza prawidłowy przebieg procesu. Badania wykazały, że 40 % wag. SiC i 5. godzinny proces mechanicznej syntezy pozwala na uzyskanie cząstek o średniej wielkości powierzchni mniejszej niż 2 mikrometry kwadratowe oraz zmianę kształtu wiórów aluminiowych na sferyczne aglomeraty kompozytowe. Z kolei proszek kompozytowy poddano procesowi prasowania na gorąco (380°C/600 MPa/10 min). W celu określenia wpływu fazy wzmacniającej SiC na właściwości otrzymanych spieków przeprowadzono badania twardości pod niskim obciążeniem metodą Vickersa. Dodatek SiC spowodował pożądany efekt wzrostu twardości w badanych próbkach. W toku badań szczegółowo przeanalizowano wpływ SiC na proces wytwarzania i właściwości proszku kompozytowego.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Analiza skuteczności hydrofobizacji powierzchniowej dachówki i cegły ceramicznej
  • Barnat-Hunek D., Iwanek A.
  • Strony: 484-489
  • Celem badań było poddanie ocenie możliwości zastosowania preparatów hydrofobowych na bazie związków krzemoorganicznych do impregnacji ceramicznych materiałów budowlanych tj. cegła i skorodowana dachówka ceramiczna. Analizie poddano proces hydrofobizacji powierzchniowej. W pracy sprawdzono skuteczność pięciu preparatów różniących się stopniem polikondensacji hydrolitycznej, lepkością i stężeniem, gdyż są to czynniki decydujące o efekcie końcowym hydrofobizacji. Wykonano następujące badania laboratoryjne: analiza cech fizycznych badanych materiałów, test absorpcji kropli wody, nasiąkliwość wagową hydrofobizowanych próbek, dyfuzję pary wodnej, mrozoodporność, analizę cech żelu krzemionkowego w obrazie mikroskopii elektronowej. Preparaty hydrofobowe o rozpuszczalnikach organicznych, jak żywice metylosilikonowe w benzynie lakowej powodują największą skuteczność hydrofobizacji. Najsłabszą ochronę przed wchłanianiem wody przez cegłę ceramiczną i dachówkę stanowią preparaty wodorozcieńczalne, chociaż z pozytywnym skutkiem chronią ceramikę przed szkodami mrozowymi. Na podstawie badań można zauważyć, że przed praktycznym wykorzystaniem preparatów do hydrofobizacji ceramiki budowlanej, powinny być wykonane wstępne badania laboratoryjne oraz in situ, gdyż tylko na tej podstawie można prognozować skuteczność hydrofobizacji wykonanej w warunkach rzeczywistych. Dotyczy to w szczególności skorodowanej dachówki, która w procesie produkcyjnym jest często angobowana, aby stwierdzić, czy spodziewany efekt będzie współmierny do poniesionych kosztów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badanie możliwości wytwarzania kompozytów krzemiano-organicznych
  • Mastalska J., Izak P., Kochanowski A., Stempkowska A.
  • Strony: 490-494
  • W pracy przedstawiono rezultaty badań dotyczących sposobu otrzymywania kompozytów krzemiano-organicznych opartych na bazie monomerów akrylowych i szkła wodnego sodowego. Kierując się wstępnymi wynikami badań, przyjęto trzy różne algorytmy postępowania: 1) wprowadzenie monomerów akrylowych do szkła wodnego, a następnie polimeryzacja powstałej mieszaniny; 2) uzyskanie struktury

    żeli krzemiano-polimerowych poprzez wykorzystanie sorpcji wodnych roztworów przez hydrożele; 3) wykorzystanie technik mieszanych polegających na wprowadzeniu roztworu szkła wodnego do hydrożelu i utwardzeniu otrzymanej mieszaniny. Otrzymane kompozyty badano pod względem stopnia przezroczystości oraz ich barwy. Przeprowadzono także testy ogniowe w zakresie EI. Wyniki badań wykazały, że dwa ostatnie schematy postępowania dają najlepsze rezultaty. Kompozyty otrzymane tą drogą posiadają właściwości ognioochronne i mogą znaleźć zastosowanie w budownictwie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Magnetyczno-dielektryczne właściwości polikrystalicznej ceramiki GdxBi1-xFeO3
  • Ravinski A., Makoed I., Łukaszewicz T.
  • Strony: 495-498
  • Roztwory stałe GdxBi1-xFeO3 (x = 0,0; 0,05; 0,1; 0,15) przygotowano według standardowej technologii ceramicznej. Pomiarów pętli histerezy magnetycznej GdxBi1-xFeO3 dokonano w zakresie temperatur od 5 do 300 K w polu magnetycznym o indukcji do 8 T. Wymiana jonów bizmutu przez jony gadolinu prowadzi do pojawienia się stanu słabego ferromagnetyzmu. Właściwości dielektryczne układu GdxBi1-xFeO3 zbadano w zakresie częstotliwości od 400 do 2500 cm-1.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza zjawisk zachodzących w procesie laserowego zdobienia wyrobów porcelanowych
  • Chmielewska D., Gebel R., Marczak J., Olszyna A., Sarzyński A., Strzelec M., Synowiec B.
  • Strony: 499-505
  • Artykuł przedstawia analizę wpływu parametrów procesu dekoracji laserowej, a więc parametrów wiązki laserowej i sposobu jej skanowania, oraz rodzaju i składu środków barwnych na efekty końcowe, użytkowe otrzymywanych znaków. Szczególną uwagę poświęcono trwałości adhezji i powstającej mikrostrukturze powierzchniowej nakładanej warstwy. Podjęto próbę krótkiego opisu i wyjaśnienia tych zjawisk na bazie procesów towarzyszących krótkotrwałemu oddziaływaniu silnego, ciągłego promieniowania laserowego z materią. Analizom wyników eksperymentalnych towarzyszą zapisy działań podjętych dla optymalizacji procesu, związanych z doborem parametrów lasera i przesuwu wiązki, ilustrowane zdjęciami fragmentów otrzymanych oznakowań i dekoracji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Formowanie z zawiesin drobnych proszków spinelu glinowo-magnezowego
  • Zych Ł., Wajler A., Lach R., Zarzecka-Napierała M.
  • Strony: 506-511
  • Spinel glinowo magnezowy (MgAl2O4) otrzymany w formie przezroczystej ceramiki stosowany jest w osłonach detektorów lub emiterów podczerwieni, wizjerach wysokotemperaturowych oraz elementach opancerzenia wojskowych samolotów i pojazdów lądowych. Poza wysoką przeświecalnością w odpowiednim zakresie długości fal, od tworzyw tego typu wymaga się dobrych parametrów mechanicznych, a zwłaszcza twardości. W związku z tym dąży się do wytwarzania materiałów składających się z możliwie drobnych ziaren. Wydaje się, że dobrym punktem wyjścia przy wytwarzaniu takich materiałów jest zastosowanie submikronowych proszków połączone z technikami formowania opartymi na zawiesinach. W pracy przedstawiono wynik badań nad formowaniem proszków spinelu glinowo-magnezowego na drodze prasowania filtracyjnego oraz odlewania swobodnego. Celem badań była optymalizacja warunków formowania proszków, tak aby uzyskać możliwie gęste surowe próbki cechujące się wąskim rozkładem wielkości porów. Uzyskane w ten sposób próbki wygrzewano w warunkach dynamicznych i izotermicznych. Określono twardość i scharakteryzowano mikrostrukturę gęstych materiałów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Reakcje termiczne Dy0,73Tb0,27Fe2 z PZT w świetle wysokotemperaturowej spektroskopii mössbauerowskiej
  • Stoch P., Ciecińska M., Zachariasz P., Szklarska-Łukasik M.
  • Strony: 512-518
  • Zastosowano wysokotemperaturową spektroskopie mösbauerowska do zbadania reakcji (oddziaływań) międzyfazowych w mieszaninie związku międzymetalicznego Dy0,73Tb0,27Fe2 (Terfenol-D) z Pb(Zr0,5Ti0,5)O3 (PZT) w warunkach beztlenowych (wysoka próżnia). Przeprowadzono syntezę związku międzymetalicznego Dy0,73Tb0,27Fe2 drogą topienia w elektrycznym piecu łukowym w próżni. Na podstawie badań rentgenowskich określono jego strukturę krystaliczną i położenia atomów w komórce elementarnej. Wykonano obliczenia ab initio struktury elektronowej i na tej podstawie potwierdzono metaliczno–kowalencyjny charakter wiązania chemicznego oraz wyznaczono stałe sprężystości i moduły Younga, sztywności i ściśliwości Dy0,73Tb0,27Fe2. Przeprowadzono badania oddziaływań pomiędzy związkiem Dy0,73Tb0,27Fe2 i PZT, wykorzystując efekt Mössbauera mieszaniny. Stwierdzono rozkład Terfenolu-D na ziemię rzadką i żelazo zaczynający się już w 400 K. Powstające żelazo występuje jako Fe3+ w koordynacji tetra- i oktaedrycznej, co jest charakterystyczne dla struktury perowskitu jaką posiada PZT. Wskazuje to na jego migrację w głąb tej fazy. Jedynie niewielka część żelaza tworzy Fe2O3 (hematyt), nie zaobserwowano natomiast występowania Fe2+. Badania pokazały, że zmiany form żelaza zaobserwowane na podstawie badań mössbauerowskich są czułym wskaźnikiem oddziaływań pomiędzy Terfenolem-D i PZT.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Jednoetapowy proces syntezy i spiekania spinelu MgAl2O4 z zastosowaniem metody Hot Isostatic Pressing
  • Witek A., Perkowski K., Osuchowski M., Witosławska I., Tymowicz-Grzyb P., Konopka G., Oziębło A.
  • Strony: 519-523
  • Przedstawiamy wstępne prace mające na celu otrzymanie spinelu magnezowo-glinowego o dobrych właściwościach optycznych w procesie jednoczesnej syntezy i spiekania w kapsułach, przy zastosowaniu metody prasowania izostatycznego na gorąco (HIP). Proces ten był prowadzony, zarówno z użyciem nanometrycznego proszku tlenku glinu i submikronowego proszku tlenku magnezu, w temperaturze 1750°C przy ciśnieniu 200 MPa. Przedstawiono szczegóły konstrukcyjne kapsuły zabezpieczającej przed niepożądanym kontaktem materiałów wsadowych z kapsułą kwarcową.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Fotokatalityczna degradacji błękitu metylenowego przy użyciu nanokrystalicznego TiO2
  • Wyrwa J., Rekas M.
  • Strony: 524-527
  • Skonstruowano przepływową aparaturę pomiarową oraz opracowano metodykę pomiarów szybkości fotokatalitycznej reakcji degradacji zanieczyszczeń w formie związków organicznych w wodzie. Jako fotokatalizatora użyto komercyjnego nanoproszku TiO2 o nazwie handlowej P 25. Aktywność fotokatalityczną określano stosując modelową reakcję rozkładu błękitu metylowego. Stwierdzono znaczny wpływ temperatury na mechanizm oraz szybkość reakcji. Oszacowana energia aktywacji procesu wynosi 8,21 ± 0,90 kJ/mol.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Porównanie charakterystyk porowatości samozagęszczalnej mieszanki betonowej i stwardniałego betonu modyfikowanego domieszkami SP, AEA, AFA I VMA
  • Łaźniewska-Piekarczyk B.
  • Strony: 528-535
  • W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu domieszek SP, AEA, AFA i VMA na zawartość powietrza w mieszance, jej urabialność oraz charakterystykę porowatości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu samozagęszczalnego. Rezultaty badań wykazały, że wymienione domieszki znacząco wpływają na urabialność oraz charakterystykę porowatości mieszanki betonowej, weryfikowaną za pomocą urządzenia AVA, i betonu według PN-EN 480-11:2008. Wykazano także niezadawalającą zgodność między wynikami badania wielkości parametrów porowatości samozagęszczalnej mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Metody badań aktywności pucolanowej dodatków mineralnych
  • Tkaczewska E.
  • Strony: 536-541
  • Praca zawiera przegląd metod badań aktywności pucolanowej dodatków mineralnych stosowanych w technologii produkcji cementu i betonu, na podstawie których oceniana jest przydatność określonej pucolany w danych warunkach i zastosowaniach. Ogólnie, metody te polegają na badaniu samej pucolany lub analizie zmian, jakie pucolana powoduje w układzie pucolana–wapno–woda lub pucolana–cement woda.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie układu topników do sporządzania mas na ceramiczne wyroby sanitarne
  • Stempkowska A., Hybner S., Izak P., Lis J.
  • Strony: 542-546
  • W artykule przedstawiono próby obniżenia kosztów masy ceramicznej na wyroby sanitarne przy doborze układu topników zawierających skalenie i spodumen, a także surowca ilastego Turoszów, będącego materiałem ubocznym w kopalni węgla brunatnego. Uzyskano interesujące wyniki w zakresie obniżenia temperatury wypalania oraz polepszenia parametrów użytkowych tworzywa. Badania wykazały, że stosując odpowiednie kompozycje wspomnianych składników można obniżyć temperaturę wypalania o 50°C przy jednoczesnym zwiększeniu wytrzymałości tworzywa do ok. 50 %.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości reologiczne zawiesin ceramicznych modyfikowanych krzemianami sodu, potasu i litu
  • Stempkowska A., Izak P., Ogłaza L.
  • Strony: 547-551
  • Przedstawiono wyniki badań upłynniania wodnej zawiesiny kaolinowej na bazie kaolinu KOC krzemianami sodu, potasu i litu o różnych modułach krzemianowych. Scharakteryzowano krzywe płynięcia modyfi kowanych zawiesin kaolinu KOC o stężeniu 40 % obj., jak i efektywność upłynniania tych dyspergatorów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Energooszczędna technologia przygotowania granulatów ceramicznych. Cz. II – Właściwości granulatu
  • Izak P., Serkowski S.
  • Strony: 552-557
  • Nowe konstrukcje maszyn do mielenia, mieszania i granulacji stwarzają szanse znacznych oszczędności energii przy zachowaniu wymaganego poziomu jakości, a nawet umożliwiają osiągnięcie znaczącego postępu jakościowego w procesie przygotowania mas i granulatów. W pracy przedstawiono charakterystykę masy ceramicznej gres porcellanato, granulowanej metodą mieszalnikową Eiricha oraz suszenia rozpyłowego. Szczególną uwagę zwrócono na sposoby określania właściwości mas granulowanych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ ekshalacji radonu z wyrobów ceramicznych na poziom stężenia radonu w budynkach
  • Dohojda M.
  • Strony: 558-561
  • W celu oceny ceramicznych wyrobów budowlanych pod względem promieniotwórczości naturalnej wykonuje się standardowe badania stężenia trzech podstawowych izotopów promieniotwórczych: potasu 40K, radu 226Ra i toru 228Th. Wykorzystując te pomiary oraz możliwość badania emisji radonu bezpośrednio ze standardowych próbek (pojemników), istnieje możliwość pośredniej oceny ekshalacji radonu z wyrobów budowlanych jako funkcji emisji radonu z pobranych wcześniej próbek wyrobów ceramicznych oraz stężenia radu. Określenie zależności stężenia radu 226Ra w stosunku do emisji radonu 222Rn stworzy nowe możliwości bardziej dokładnego prognozowania stężenia aktywności radonu w budynkach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Biskwity 3Y-TZP do zastosowań na pełnoceramiczne uzupełnienia protetyczne
  • Łabuz A., Moskała N., Pyda W.
  • Strony: 562-569
  • Innowacyjną technologią w protetyce stomatologicznej jest wykonawstwo pełnoceramicznych uzupełnień protetycznych z zastosowaniem ceramiki cyrkoniowej. Ta zaawansowana ceramika tlenkowa jest biomateriałem, dającym nowe możliwości w zakresie wytrzymałości mechanicznej, estetyki i funkcjonalności uzupełnień protetycznych. W pracy przeprowadzono konsolidację do postaci biskwitów i gęstych spieków handlowego mikroproszku cyrkoniowego, stabilizowanego dodatkiem 3 % mol. tlenku itru, niemodyfikowanego i z modyfikującym dodatkiem 0,2 % mas. Al2O3. Scharakteryzowano wybrane właściwości otrzymanych tworzyw oraz porównano je z komercyjnymi materiałami 3Y-TZP stosowanymi w technice dentystycznej. Na koniec sprawdzono możliwości obróbki mechanicznej i aplikacji przygotowanych biskwitów na podbudowy pod pełnoceramiczne uzupełnienia protetyczne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały ogniotrwałe o zredukowanych rozmiarach porów
  • Wojsa J., Śliwa A., Serkowski S.
  • Strony: 570-573
  • Zaprezentowano koncepcję i możliwości wynikające z zastosowania dwóch niestandardowych operacji technologicznych, tj. Nasycania wyrobów wypalanych oraz granulowanie mas gruboziarnistych. Nasycanie materiałów zasadowych roztworami wodnymi zawierającymi wybrane sole powoduje korzystne zmiany mikrostruktury polegające na redukcji porowatości otwartej o 2-3 %, zmniejszeniu średniej średnicy i mediany rozkładu średnic porów odpowiednio o 25-40 % i 30-50 % oraz wzroście udziałów porów o średnicach mniejszych niż 10 μm kosztem porów większych. Skutkiem tych zmian jest wzrost odporności korozyjnej tworzyw. Przedstawiono dodatkowe efekty nasycania, w tym wzrost odporności na hydratację w warunkach hydrotermalnych. Na przykładzie materiału wysokoglinowego, zaczerpniętym z literatury, wskazano możliwość zastosowania operacji nasycania do zmiany reaktywności wyrobu w sposób wynikający z mechanizmu korozji. Przedstawiono wyniki badań technologicznych nad wykorzystaniem techniki granulowania mas gruboziarnistych do otrzymywania zasadowych i glinokrzemianowych formowanych materiałów mikroporowatych. Materiał magnezjowy mikroporowaty wykazał ponadto odporność na wstrząsy cieplne na poziomie 11 cykli (1000°C-woda). Nowością materiałową jest tworzywo z układu MgO-Al2O3-SnO2 mikroporowate i odporne na wstrząsy cieplne. Otrzymano materiał magnezjowo-chromitowy zawierający ok. 20 % Cr2O3, charakteryzujący

    się zredukowanymi rozmiarami porów i odpornością na wstrząsy cieplne wyższą o połowę od materiału wzorcowego. Wykazano, że zastosowanie nowej techniki umożliwia uzyskanie materiałów wysokoglinowych o udziale porów o średnicach poniżej 3 μm, na poziomie 70-ciu %. Wskazano podstawowe obszary stosowania nowych lub ulepszonych materiałów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie metody elementów skończonych w rozwiązywaniu problemów związanych z zagadnieniami przewodnictwa cieplnego
  • Psiuk B., Witek J., Podwórny J.
  • Strony: 574-580
  • Artykuł pokazuje przydatność metody elementów skończonych w modelowaniu praktycznych problemów związanych z przepływem ciepła i naprężeniami termicznymi. Zaprezentowano rozwiązanie konkretnego problemu przemysłowego, polegającego na weryfikacji krzywych rozgrzewania obmurza kadzi stalowniczej i doboru materiałów odpowiednich dla określonych warunków termomechanicznych, w których ma ona być eksploatowana. Przedstawiony został również przykład wykorzystania wspomnianej metody obliczeniowej w projektowaniu eksperymentu laboratoryjnego, mającego na celu zaprojektowanie skrzynki izolacyjnej, tak aby uzyskać zadaną szybkość chłodzenia umieszczonej w niej kształtki magnezytowej. Ten przykład posłużył do intuicyjnego zobrazowania samej idei metody elementów skończonych. W prezentowanych obliczeniach korzystano z oprogramowania własnego, opracowanego w Oddziale Materiałów Ogniotrwałych ICiMB w Gliwicach oraz komercyjnie dostępnego oprogramowania Comsol Multiphysics.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Gliniany w formowanych materiałach ogniotrwałych
  • Szczerba J., Madej D.
  • Strony: 581-589
  • W artykule omówiono fazy glinianowe w formowanych materiałach ogniotrwałych. Obecność tych faz z jednej strony jest rezultatem świadomego działania technologa na etapie projektowania i wytwarzania formowanych materiałów ogniotrwałych, z drugiej zaś może być wynikiem procesów korozyjnych, które towarzyszą pracy wyłożeniom ogniotrwałym w urządzeniach cieplnych przemysłu cementowego i stalowniczego. Gliniany w formowanych materiałach ogniotrwałych zostają wprowadzone w postaci gotowego produktu do wyrobu lub powstają in situ w materiale podczas jego wypalania. Modyfikowanie składu fazowego i mikrostruktury formowanych tworzyw ogniotrwałych fazą glinianową ma na celu poprawę ich właściwości. Z kolei, oddziaływanie wysokoalkalicznego środowiska na formowany materiał ogniotrwały skutkuje syntezą wtórnych faz glinianowych. Powstawaniu nowych faz towarzyszy zwiększenie objętości, prowadzące do pogłębienia korozji, a w efekcie całkowitego zniszczenia wyrobu ogniotrwałego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania zjawiska niesprężystości zasadowych materiałów ogniotrwałych
  • Podwórny J., Wojsa J.
  • Strony: 590-594
  • Zaprezentowano wyniki badań własności sprężystych w funkcji czasu wybranych odmian zasadowych materiałów ogniotrwałych. W trakcie przeprowadzonych badań stwierdzono znaczące zmiany, sięgające w skrajnym przypadku 4 GPa, modułu sprężystości podłużnej (E) i poprzecznej (G) zachodzące w czasie kilkudziesięciu godzin. Zjawisku temu towarzyszyły zmiany tarcia wewnętrznego (Q-1), będącego miarą rozpraszania energii mechanicznej podczas ruchu drgającego badanego materiału, wywołane zachodzącymi w materiale zmianami strukturalnymi. Badaniami objęto również zmiany modułu E materiałów zasadowych po wstrząsach cieplnych w funkcji czasu. Na podstawie uzyskanych wyników, dla materiału magnezjowo-chromitowego, określono przybliżony czas relaksacji naprężeń po wstrząsach cieplnych. Uzyskane wyniki omówiono w oparciu o teorię niesprężystości materiałów i teorię tarcia wewnętrznego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Spawanie stali specjalnych nierdzewnych w osłonie gazu obojętnego z zastosowaniem specjalnych podkładek ceramicznych
  • Pawełek A., Czechowski J., Warsz K.
  • Strony: 595-602
  • Omówiono problemy związane ze spawaniem blach ze stali nierdzewnych oraz aktualnie stosowane sposoby ich eliminowania. Przedstawiono nową koncepcję zastosowania podkładek ceramicznych umożliwiających doprowadzenie obojętnego gazu osłonowego do grani spawu do zastosowań w przypadku spawania powierzchni płaskich i łukowych. Wstępne próby zastosowania podkładek z tworzywa kordierytowo-mulitowego wykazały, że istotny wpływ na jakość spawu ma prędkość doprowadzenia ciepła z powierzchni spawanych. Omówiono wyniki badań tworzyw kordierytowo-mulitowych, z SiC z osnową sialonową oraz SiC z osnową Si3N4. Charakteryzowały się one rosnącą przewodnością cieplną, odpowiednio ok. 2,5, 8,2 i 18 W/mK w temperaturze otoczenia. Przeprowadzono próby przemysłowe spawania specjalnych gatunków stali w osłonie gazowej z zastosowaniem podkładek doprowadzających gaz do spawanych powierzchni wykonanych z opracowanych tworzyw. Ustalono wpływ rodzaju podkładek na jakość spawów w zależności od rodzaju i grubości spawanych blach. Ustalono parametry procesu spawania. Omówiono próby zastosowania opracowanego systemu podkładek ceramicznych do spawania blach nierdzewnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ parametrów spiekania mechanochemicznie aktywowanych prekursorów na właściwości ceramiki azotkowej
  • Pawlik T.
  • Strony: 603-607
  • Obniżenie temperatury spiekania ceramiki azotkowej można osiągnąć przez zastosowanie procesu obróbki mechanochemicznej zestawu wyjściowych proszków, ale taki zabieg będzie prowadził do zmian mikrostruktury w stosunku do standardowych wyrobów i tym samym zmian właściwości. W ramach niniejszego artykułu przeprowadzono badania wpływu parametrów procesu spiekania (czas, temperatura

    i układ krzywej nagrzewania) proszku Si3N4 z dodatkiem AlN oraz Y2O3 po aktywacji mechanochemicznej na właściwości wyrobu finalnego. W ramach badań określano zmianę gęstości, porowatości, oraz twardości (HV) spieków. Przeprowadzono również szacowanie odporności na kruche pękanie (KIc). Badania dylatometryczne pozwoliły wyznaczyć najlepszą krzywą spiekania, natomiast obserwacje struktury metodą LM/SEM umożliwiły śledzenie zmian struktury wynikających z procesu spiekania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kierunki rozwoju materiałów ogniotrwałych dla przemysłu cementowo-wapienniczego
  • Szymaszek M., Szczerba J., Zelik W.
  • Strony: 608-613
  • W artykule omówiono kierunki rozwoju zasadowych materiałów ogniotrwałych dla przemysłu cementowego i wapienniczego. Przedstawiono wpływ składu chemicznego, fazowego oraz parametrów procesu produkcyjnego na właściwości użytkowe tych materiałów. Na podstawie badań SEM/EDS omówiono mikrostrukturę wybranych wyrobów magnezjowo-spinelowych przed i po pracy. Omówiono zjawisko pojawiania się fazy ciekłej w wyrobach oraz przedstawiono schemat przemian korozyjnych w zależności od składu fazowego i stosunku molowego CaO/SiO2 w wyrobach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dolomity z polskich złóż w aspekcie krajowego przemysłu materiałów ogniotrwałych – możliwości i ograniczenia
  • Radwanek-Bąk B., Bąk B., Wyszomirski P.
  • Strony: 614-618
  • Dolomity jako kopaliny wielosurowcowe znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym również w przemyśle materiałów ogniotrwałych. Do tego celu są one aktualnie pozyskiwane ze złoża „Brudzowice” w regionie śląsko-krakowskim. W związku ze stopniowym wyczerpywaniem się zasobów dolomitów o właściwościach najbardziej korzystnych z punktu widzenia potrzeb produkcji materiałów

    ogniotrwałych, zachodzi potrzeba ponownego rozeznania krajowej bazy zasobowej. Dokonując go należy wziąć pod uwagę nie tylko aktualne, coraz bardziej wygórowane wymagania jakościowe stawiane tym surowcom, ale także realia gospodarczo-ekonomiczne, związane z opłacalnością - niekiedy koniecznej, lecz kosztownej i kolidującej często z masowym wydobyciem - eksploatacji selektywnej oraz

    wielkością zapotrzebowania ze strony przemysłu materiałów ogniotrwałych. W niniejszej pracy przedstawiono syntetyczny zarys tej problematyki z uwzględnieniem wcześniejszych opracowań i ocen. Przeprowadzona analiza krajowej bazy zasobowej dolomitów wykazała, że największe możliwości wykorzystania do produkcji materiałów ogniotrwałych związane są w dalszym ciągu z dolomitami ze złoża „Brudzowice”, a także z innymi złożami regionu śląsko-krakowskiego, zarówno eksploatowanymi (np. „Ząbkowice Będzińskie”, „Libiąż”), jak i rezerwowymi („Chruszczobród”). Potencjalnie interesującymi obiektami wydają się również być złoże „Winna” zlokalizowane w regionie świętokrzyskim oraz fragmenty niektórych złóż dolnośląskich, w szczególności „Ołdrzychowice-Romanowo”. Wymaga to jednak przeprowadzenia dalszych badań kopaliny dolomitowej, zarówno mineralogiczno-petrografi cznych i chemicznych, jak też rozpoznania złożowego w celu ewentualnego wydzielenia partii złóż spełniających kryteria przemysłu materiałów ogniotrwałych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza termiczna niektórych krajowych surowców dolomitowych – wybrane zagadnienia
  • Niesyt M., Wyszomirski P., Gajerski R.
  • Strony: 619-625
  • Analizę termiczną (DTA, TG, EGA) surowca dolomitowego z wybranych, krajowych złóż (Winna, Libiąż, Żelatowa, Brudzowice) przeprowadzono w sposób tradycyjny, a więc na próbkach sproszkowanych, a także na próbkach litych. Nie stwierdzono wpływu sposobu przygotowania próbki na temperaturę pierwszego efektu endotermicznego dolomitu. Brak tego wpływu zaobserwowano również w przypadku drugiego efektu endotermicznego dla drobnoziarnistej odmiany surowca dolomitowego z Brudzowic. Wyraźnie zaznacza się on natomiast w przypadku gruboziarnistej jego odmiany, co stwierdzono na przykładzie kopaliny z tego samego złoża. Stwierdzono, że wielkość pozornej energii aktywacji, wyznaczonej na podstawie pierwszego efektu endotermicznego dolomitu, jest bardziej zróżnicowana w porównaniu z wynikami uzyskanymi na podstawie drugiego efektu endotermicznego. Prawdopodobnie wiąże się to z wpływem czynników strukturalno-teksturalnych, takich jak wielkość ziaren dolomitu i porowatość skały, na tę wielkość.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Betony ogniotrwałe o dużej odporności na wstrząsy cieplne
  • Majchrowicz I., Barański J., Witek J., Śliwa T., Orlik E.
  • Strony: 626-630
  • Opracowano nowe niskocementowe betony ogniotrwałe charakteryzujące się wysoką odpornością na wstrząs cieplny. Przygotowano próbki betonów ogniotrwałych na bazie różnych kruszyw (palonka kordierytowa, szkło kwarcowe, palonka szamotowa), na wiązaniu z cementu glinowego. Oznaczono ich podstawowe własności, takie jak gęstość pozorna, porowatość otwarta, wytrzymałość na ściskanie i skurczliwość. Oznaczono również odporność betonów na wstrząs cieplny w tradycyjnych testach ogrzewania i chłodzenia. Badania wykazały, że otrzymane betony ogniotrwałe charakteryzowały się lepszymi własnościami po wypaleniu niż konwencjonalny beton szamotowy (BOS 135) dotychczas stosowany w wyłożeniu drzwi komór koksowniczych. W porównaniu do betonu BOS 135, nowe betony niskocementowe posiadały wyższą wytrzymałość na ściskanie, niższą porowatość otwartą, niższą skurczliwość i znacznie wyższą odporność na wstrząs cieplny. Obliczono również parametr RSt otrzymanych materiałów na podstawie zmierzonych wartości pracy pękania, dynamicznego modułu Younga i współczynnika rozszerzalności cieplnej. Obliczenia wykazały, że beton na bazie szkła kwarcowego posiadał największą wartość parametru Rst. Wartości parametru RSt porównano z wynikami uzyskanymi w próbach ogrzewania i chłodzenia. Przeprowadzono próby przemysłowe z udziałem opracowanych betonów w obmurzu pieca przepychowego w Euroblacha S.A. w Rudzie Śl. oraz w obmurzu drzwi komory koksowniczej w ZK Radlin. Próby te wykazały, że własności użytkowe nowych betonów ogniotrwałych były zadowalające i spełniły warunki pracy urządzeń cieplnych. W wyniku stosowania informacyjnych partii nowych wyrobów uzyskano następującą ich trwałość: w obmurzu drzwi komór koksowniczych – 29 miesięcy i nadal, a w obmurzu okien manewrowych w grzewczych piecach przepychowych – 25 miesięcy i nadal.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wymagania materiałowe i konstrukcyjne dla urządzenia do próżniowego odgazowania stali metodą RH
  • Czapka Z., Śliwa A.
  • Strony: 631-641
  • Materiały ogniotrwałe przeznaczone do eksploatacji w urządzeniu do próżniowego odgazowania stali metodą RH muszą być dobrane odpowiednio do warunków eksploatacji jakie panują w poszczególnych obszarach urządzenia. Właściwe poznanie głównych oddziaływań niszczących w danych strefach urządzenia oraz miejsc najbardziej obciążonych pozwala na optymalne dobranie wyłożenia ogniotrwałego. Wyroby magnezjowo-chromitowe (MC) znalazły powszechne zastosowanie w urządzeniu RH, gdyż charakteryzują się wysoką odpornością korozyjną na tlenki żelaza oraz ciekłe stopy wapniowo-krzemianowe. Odznaczają się one również znaczną wytrzymałością mechaniczną w temperaturach roboczych oraz dobrą odpornością na wahania temperatur. Dalszą poprawę parametrów fizykochemicznych tworzyw magnezjowo-chromitowych można osiągnąć poprzez poddanie ich dodatkowej operacji nasączania, dzięki której można poprawić szereg własności mających wpływ zarówno na odporność korozyjną, jak również wytrzymałość mechaniczną w pewnym zakresie temperatur. W artykule przedstawiono między innymi wpływ nasączania na własności tworzywa, takie jak rozkład wielkości porów, gazo przepuszczalność oraz wytrzymałość na zginanie w zależności od temperatury. Poprawę trwałości urządzenia RH można uzyskać również poprzez odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały korundowe wypalane wiązane krzemionka koloidalną
  • Klewski M., Sułkowski M., Wojtaszek E.
  • Strony: 642-646
  • Przeprowadzono badania laboratoryjne i półtechniczne w zakresie korundowych tworzyw ogniotrwałych z wiązaniem koloidalnej krzemionki. Do mieszanek korundu wprowadzano różne ilości krzemionki koloidalnej o różnej zawartość SiO2. Stwierdzono, że domieszka znacznie podwyższa wytrzymałość mechaniczną materiału po wysuszeniu. Uzyskano również znaczny wzrost wytrzymałości po wypaleniu oraz poprawę własności termomechanicznych i odporności na szok termiczny. Lepsza jakość materiałów korundowych wynikała ze zwiększonej zawartości mulitu w osnowie, która zbliżona była do zawartości maksymalnie możliwej. Omówiono perspektywy przemysłowego zastosowania opracowanych materiałów korundowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Korozja wyrobów MgO-C w strefie żużla kadzi stalowniczej
  • Sułkowski M., Chatterjee S.
  • Strony: 647-652
  • Opracowano model laboratoryjny procesów korozji z uwzględnieniem szybko następującego nasycania się porcji żużla i kontrolowanego gradientu temperatury w warstwie badanych próbek. Przez dobór częstotliwości rezonansowej i odległości metalu od cewki uzyskano prędkość metalu oraz żużla odzwierciedlającą warunki eksploatacyjne w kadzi. W warunkach laboratoryjnych można również odtworzyć zjawisko powstawania warstwy odwęglonej przez tlenki żelaza i tlen atmosferyczny. Przeprowadzono badania porównawcze wyrobów MgO-C i AMC w piecu indukcyjnym z pomiarem gradientu temperatury, kontrolując zmiany składu chemicznego żużla. Dla zbadania stopnia zużycia porównywano powierzchnię przekroju wżerów. Badania takie pozwalają na ocenę nowego typu spoiw węglowych i dodatków zwiększających odporność na korozję materiałów MgO-C, wpływając na osadzanie nowych faz w porach podczas penetracji ciekłego żużla. W praktyce przemysłowej na korozję materiałów w strefie żużla należy również brać pod uwagę wpływ takich czynników jak utlenianie się powierzchni materiałów podczas rozgrzewania kadzi, naprężenia powstające w wyniku rozszerzalności cieplnej w warstwie roboczej i intensywna korozja na styku kształtek.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania przebarwień wyrobów krzemionkowych
  • Wala T., Podwórny J., Czechowski J., Suwak R.A., Wojsa J.
  • Strony: 653-659
  • W pracy omówiono problem przebarwień widocznych na powierzchni wypalonych wyrobów krzemionkowych i wpływu ich obecności na wybrane właściwości użytkowe. W celu wyjaśnienia przyczyn powstawania przebarwień przeprowadzono badania składu chemicznego, mikrostruktury (LM, SEM/EDS) i składu fazowego (XRD) oraz wybranych właściwości wyrobów krzemionkowych (wytrzymałość na ściskanie, ogniotrwałość pod obciążeniem, rozszerzalność termiczną). Badania mikrostruktury i składu fazowego pozwoliły ustalić, że główną przyczyną powstawania przebarwień na powierzchni wyrobów były różnice składu fazowego, związane z niejednorodnością składu chemicznego w mikroobszarach, co wiązało się z powstawaniem lokalnych eutektyk. W warunkach wypalania badanych wyrobów przebarwienia spowodowane były krystalizacją tlenków żelaza, tj. magnetytu (FeO·Fe2O3), hematytu (Fe2O3) i ilmenitu (FeO·TiO2) obok wollastonitu (CaO·SiO2), oddziaływaniem temperatury i atmosfery wypalania. Badania wybranych parametrów charakteryzujących wyroby krzemionkowe wykazały, że przebarwienia nie wpływały na zmianę właściwości użytkowych. Wskazano prawdopodobną przyczynę powstawania przebarwień na powierzchni wypalanych wyrobów krzemionkowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza składu chemicznego węglika krzemu – spójność uzyskiwanych wyników w zależności od stosowanej metodyki pomiarowej
  • Stec K.
  • Strony: 660-662
  • W pracy przedstawiono wyniki analiz chemicznych węglika krzemu w zależności od zastosowanej normy. Zaprezentowano wady i zalety poszczególnych metod analitycznych oraz ich występowanie w zależności od stopnia czystości analizowanego SiC. W pracy przeprowadzono również badania materiałów zawierających SiC w tym betonów i scharakteryzowano problemy analityczne wynikające z obecności

    innych składników ogniotrwałych. Prezentowane wyniki odnoszą się do certyfikowanych materiałów referencyjnych oraz w przypadku betonów na mieszankach certyfikowanych materiałów referencyjnych. W badaniach posługiwano się procedurami opisanymi w normach: PN-86/H-04157 „Materiały ogniotrwałe. Analiza chemiczna węglika krzemu i wyrobów z węglika krzemu”, ISO 9286:1997 „Materiały ścierne i surowce – Analiza chemiczna węglika krzemu” oraz PN-EN ISO 21068 części 1-3:2008 „Analiza chemiczna surowców i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu”. W każdym z tych dokumentów próbki surowca SiC i materiały zawierające SiC przygotowywane są w inny sposób, co jak wykazano w istotny wpływa na otrzymywane wyniki. Przedstawiono wyniki jakie uzyskano dla certyfikowanych materiałów odniesienia oraz dla próbek rzeczywistych stosując proponowane w normach metody pomiarowe wraz z omówieniem wpływu zastosowanej metodyki na uzyskiwane wyniki. Szczególna uwagę zwrócono na zawartości krzemu pierwiastkowego często obecnego w surowcach lub materiałach z SiC którego wyniki oznaczania w znacznym stopniu różnią w zależności od stosowanej normy. I tak w przypadku normy PN-86/H-04157 i PN-EN ISO 21068 części 1-3:2008 procedury przewidują obecność pierwiastków metalicznych i uwzględniają tą obecność przy określaniu zawartości krzemu pierwiastkowego, natomiast norma ISO 9286:1997 nie uwzględnia dodatków metalicznych, a wyniki zawartości krzemu pierwiastkowego zawyżone są o możliwą obecność metali. Zastosowanie przedstawionych w normach metodyk analitycznych nie jest wymienne dlatego niezmiernie ważne jest, aby mieć świadomość wpływu metodyki przedstawionej w normie na uzyskiwane wyniki.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Minimalizacja zużycia energii poprzez selekcję produktów izolacyjnych
  • Sobolewski D.
  • Strony: 663-669
  • Izolacyjne materiały ogniotrwałe (IFB) mają ugruntowaną pozycję w rozwiązywaniu wielu problemów związanych ze stratami ciepła w przemyśle, począwszy od pieców do wypalania ceramiki po piece anodowe do produkcji aluminium. Niestabilne ceny energii w ostatnich latach zwiększyły znaczenie maksymalizacji oszczędności energii w tych branżach. W celu zoptymalizowania oszczędności projektant pieca powinien wiedzieć, które z izolacyjnych materiałów ogniotrwałych zapewniają minimalne straty energii. Celem niniejszej pracy jest zdefiniowanie różnic w charakterystykach pracy, które można ustalić poprzez badanie szerokiej gamy produktów IFB dostępnych obecnie na rynku. Umożliwiają to laboratoryjne pomiary strat energii w standardowym rozwiązaniu pieca wykonanego z kształtek o zróżnicowanych własnościach. Izolacyjne materiały ogniotrwałe są wytwarzane przez różnych producentów z wykorzystaniem różnych metod technologicznych (odlewanie, wytłaczanie, spienianie, prasowanie). Efektem tego jest różna budowa mikrostrukturalna produkowanych kształtek, a co za tym idzie różne wartości przewodności cieplnej przy tej samej klasie produktów. To z kolei prowadzi do znacznego zróżnicowania zdolności poszczególnych rodzajów IFB do ograniczania straty energii z pieca. W przedstawionej pracy wykazano, że izolacyjne materiały ogniotrwałe mogą wykazywać do 37 % różnicy w osiąganiu oszczędności energii w zależności od metody ich produkcji. W pracy przedstawiono również dalsze konsekwencje wynikające ze stosowanej metody, wpływ na parametry pracy na zimno, jak i pod obciążeniem cieplnym oraz redukcji emisji CO2.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dostosowanie pieca tunelowego do zmiennej produkcji, różnych gatunków i asortymentów materiałów ogniotrwałych
  • Kobus L.
  • Strony: 670-674
  • Piec tunelowy do wypalania materiałów ogniotrwałych jest urządzeniem o wysokiej sprawności energetycznej, jednak pod warunkiem, że jest eksploatowany zgodnie z założeniami projektowymi, czyli z nominalną wydajnością, wypalając założone gatunki i asortymenty wyrobów. Wymagania rynkowe zmuszają do produkowania wyrobów ogniotrwałych, czasami bardzo odmiennych od tych, dla których piec został zaprojektowany. Rezultat jest taki, że piec tunelowy pracuje w bardzo niestabilnych warunkach, co skutkuje z jednej strony nie zawsze zadowalającą jakością wyrobów, a z drugiej strony obniżoną sprawnością energetyczną. Wskaźniki zużycia gazu (energii) na jednostkę produkcji rosną tak znacząco, że nierzadko bliższe są wskaźników dla pieców okresowych niż tunelowych. Modernizacja istniejących, ale również budowa nowych pieców tunelowych, powinna uwzględniać zmienność warunków pracy pieca. Takie, z pewną przesadą mówiąc, uniwersalne konstrukcje pieców tunelowych istnieją, zostały sprawdzone w codziennej pracy i zostaną omówione w niniejszym referacie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dobór materiałów ogniotrwałych na wymurówkę drzwi piecowych baterii koksowniczych
  • Kaczmarek W., Mytych J.
  • Strony: 675-682
  • Trwałość i efektywność pracy wymurówki drzwi piecowych baterii koksowniczej zależy przede wszystkim od zachowania jej dobrego stanu technicznego. Istnieje wiele przykładów wskazujących, że wykładzina drzwi piecowych może być eksploatowana przez wiele lat bez większych widocznych uszkodzeń. Znane są również sytuacje, gdy remont wyłożenia ceramicznego drzwi piecowych należy wykonać po niespełna kilkumiesięcznym okresie eksploatacji z uwagi na jej zły stan techniczny. Tłumaczenie występujących różnic w czasie ich pracy tylko poziomem obsługi technologicznej byłoby niesłuszne. W czasie eksploatacji wykładzina drzwi piecowych narażona jest na działanie sił mechanicznych, fizykochemicznych i termicznych, które powodują naturalne, postępujące w czasie zużywanie się materiałów ogniotrwałych. W referacie przedstawiono doświadczenia ZK Zdzieszowice z przeprowadzonych testów eksploatacyjnych kilkunastu gatunków betonów ogniotrwałych różnych firm produkujących materiały ceramiczne. Na tej podstawie wybrano materiał, który w zakresie poprawy warunków pracy oraz walorów eksploatacyjnymi spełnia nasze oczekiwania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Czeski i słowacki przemysł materiałów ogniotrwałych w okresie kryzysu gospodarczego
  • Franek T.
  • Strony: 683-686
  • Ogólnoświatowy kryzys trwający od 2008 doprowadził do zahamowania wzrostu gospodarczego państw. Zanotowano spadek produkcji, obniżenie zapotrzebowania i wzrost bezrobocia. Problemy pojawiły się naturalnie również w branży materiałów ogniotrwałych. W pracy analizie poddano stan przemysłu materiałów ogniotrwałych w Republikach Czeskiej i Słowackiej w dobie kryzysu. Przedstawiono zmiany PKB i inflacji w tych krajach i UE w okresie 2008-2010. Zanalizowano strukturę zbytu materiałów ogniotrwałych w poszczególnych gałęziach przemysłu w kontekście zmian w produkcji stali, odlewów, cementu i szkła w tym okresie. Przedstawiono rozwój produkcji materiałów ogniotrwałych w Republikach Czeskiej i Słowackiej od roku 2000 i porównano strukturę produkcji i sprzedaży materiałów ogniotrwałych w tych krajach w latach 2008-2010. Stwierdzono ożywienie gospodarki po 2009 roku i wskazano przyczyny trudności w osiągnięciu stanu przemysłu materiałów ogniotrwałych z 2007 roku.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ulepszone dodatki do betonów niskocementowych o wysokiej czystości
  • Assis G, Fryda H., Li S., Parr C.
  • Strony: 687-691
  • Wiele rodzajów cząsteczek organicznych, które wykorzystywane są jako defl okulanty w betonach ogniotrwałych, pochodzi z opracowań dla przemysłu budowlanego na bazie cementu portlandzkiego albo mieszanych systemów spoiwa składających się np. z cementu portlandzkiego, cementu wapniowo-glinowego i siarczanu wapniowego. Opracowano niewiele produktów, które są dostosowane specjalnie do czystych cementów glinowo-wapniowych. W niniejszej pracy zostaną przedstawione dwa nowe etery polikarboksylowe, Peramin® AL200 i Peramin® AL300, dostosowane do deflokulacji wysokiej czystości betonów glinowo-spinelowych. Defl okulanty Peramin® AL zapewniają pożądane własności instalowania tych systemów betonów. Wodę zarobową można ograniczyć do minimum w celu zapewnienia betonom doskonałej samolejności i konsystencji w procesie wibrowania. Pokazane zostanie szybkie nawilżanie betonu w trakcie mieszania, przewidywalny i zrównoważony przepływ w trakcie instalacji oraz efektywne odpowietrzenie w czasie zestalania. Ponadto, używając tych dodatków albo pojedynczo, albo w połączeniu, w zależności od warunków otoczenia, można uzyskać wymagany profil utwardzania bez pomocy klasycznych przyspieszaczy. Dodatki Peramin® AL, dostosowane do potrzeb betonów ogniotrwałych zawierających wysokiej jakości 70 % cementy glinowo-wapniowe takie jak Secar® 71 i Secar® 712, polepszają jakość zainstalowanego betonu, a w konsekwencji jakość wyłożenia in-situ.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Wyłożenie ogniotrwałe kadzi do transportu surówki
  • Lasota J.
  • Strony: 692-695
  • W artykule dokonano przeglądu konstrukcji wyłożeń ogniotrwałych oraz materiałów, które zgodnie z doświadczeniami innych zakładów powinny być stosowane w kadziach do transportu surówki. Szczególną uwagę poświęcono wpływowi, jaki wprowadzenie procesu odsiarczania w kadzi wywiera na jej trwałość. Artykuł przedstawia konkretne własności fizyczne (odporność na korozję, przenikanie) wyłożenia kadzi surówkowej. Uzyskane wyniki weryfikowane są w próbach przemysłowych w zakresie trwałości wyłożenia kadzi.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Jak europejska federacja producentów materiałów ogniotrwałych i unia ceramiczna dokonują zmian w europie
  • Volckaert A.
  • Strony: 696-698
  • Europejska Federacja Producentów Materiałów Ogniotrwałych, PRE, reprezentuje przemysł materiałów ogniotrwałych w Europie. Misją PRE jest działanie jako forum wymiany technicznej, podkreślanie roli przemysłu ogniotrwałego i zwracanie uwagi decydentów instytucji europejskich na jego strategiczną doniosłość. Jako członek Cerame-Unie, Europejskie Stowarzyszenie Przemysłu Ceramicznego podejmuje kluczowe wyzwania takie jak dostępność surowców, wydajność zasobów i europejska polityka w zakresie zmian klimatycznych.

    Streszczenie | Szczegóły…

Spis treści

Tom 63, Numer 4

  • Tekstura powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2
  • Iwaszko J., Szafarska M.
  • Strony: 702-706
  • Głównym celem pracy była identyfi kacja tekstury powłok tlenkowych Cr2O3 natryskiwanych plazmowo i przetopionych za pomocą lasera CO2. Tekstura powłok została określona metodą rentgenowską na podstawie analizy dyfraktogramów i figur biegunowych. Przeprowadzone badania ujawniły w warstwach natryskiwanych obecność tekstury włóknistej z typowym dla tej tekstury symetrycznym usytuowaniem refleksów dyfrakcyjnych na figurze biegunowej i wyraźnie zaakcentowanym środkiem figury. Obecność tekstury w materiale natryskiwanym dowodzi, że pomimo specyficznej budowy powłoki, wynikającej ze sposobu jej formowania, początkowa orientacja, jaka ukształtowała się w materiale w trakcie natryskiwania plazmowego, nie miała charakteru przypadkowego. Wykonane badania wykazały jednak, że stopień steksturowania materiału był niewielki. W przypadku powłok przetopionych laserem CO2 stwierdzono silną koncentrację refleksów na figurach biegunowych świadczących o istnieniu uprzywilejowanej orientacji. Zważywszy, że podczas obróbki przetopieniowej produkty krystalizacji materiału powłokowego sytuują się prostopadle do powierzchni, co wynika z kierunkowości odpływu ciepła w trakcie chłodzenia, obecność tekstury włóknistej wydaje się być w pełni wytłumaczalna. Analiza figur biegunowych oraz dyfraktogramów wykazały, że głównymi składowymi tekstury włóknistej były kierunki <104> oraz <116>. Stwierdzono ponadto, że procesy, które spowodowały uformowanie się tekstury w warstwach natryskiwanych zostały podczas obróbki przetopieniowej zintensyfikowane i pogłębione. Odnotowano ponadto wpływ szybkości chłodzenia (będącej wypadkową parametrów obróbki) na charakter tekstury. Badania składu fazowego wykazały niezmienność składu fazowego analizowanych powłok dowodzącą wysokiej trwałości Cr2O3 w warunkach towarzyszących

    natryskiwaniu i obróbce przetopieniowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ pochodzenia i właściwości proszków wyjściowych na mikrostrukturę i właściwości gęstych tworzyw z dwutlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem magnezu
  • Krząstek K., Kostecki M., Gromada M., Sokołowska A., Tłuczek A., Olszyna A.
  • Strony: 707-714
  • Praca dotyczy gęstych tworzyw z dwutlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem magnezu, otrzymanych metodą mechanicznego mieszania składników w młynku mieszadłowym i kulowym grawitacyjnym. Wykorzystano cztery komercyjne proszki jednoskośnego dwutlenku cyrkonu: trzy otrzymane metodą strącania i jeden wytwarzany metodą topienia. Proszki różniły się czystością chemiczną i uziarnieniem określanym metodą laserową. Proszki strącane nie różniły się istotnie uziarnieniem badanym metodą mikroskopii elektronowej. Właściwości wyprasek (gęstość pozorna, rozkład wielkości porów) zależą od rodzaju proszku i sposobu mielenia. O stopniu zagęszczenia tworzyw podczas spiekania decyduje wielkość porów wyprasek. Wielkość kryształów w wypalonym tworzywie jest zależna od rozmiarów ziaren proszku określonych mikroskopowo, a w przypadku tworzyw z proszku topionego od wielkości krystalitów proszku. Najlepsze właściwości mechaniczne (Rg, KIc) uzyskało tworzywo wykonane z proszku topionego, mielonego metodą atrycyjną.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Modyfikowane kompozyty polimerowe do zastosowań energetycznych
  • Rapacz-Kmita A., Dudek M., Sekuła R., Kmita G., Moskała N., Mandecka-Kamień L.
  • Strony: 715-719
  • W pracy zbadano dwa rodzaje materiałów kompozytowych pod kątem wykorzystania ich jako materiały izolacyjne dla zastosowań energetycznych. Kompozyty o składach: 40 % mas. żywicy epoksydowej i 60 % mas. SiO2 oraz 40 % mas. żywicy epoksydowej, 57 % mas. SiO2 i 3 % mas. bentonitu otrzymano metodą odlewania próżniowego. Na podstawie wykonanych obserwacji mikrostrukturalnych stwierdzono, że otrzymane tworzywa charakteryzują się jednorodną mikrostrukturą i nie posiadają wad w postaci porów i pęknięć. Pomiary gęstości pozornej oraz modułu Younga wykazały, że częściowe podstawienie wypełniacza krzemionkowego cząstkami bentonitu w tworzywie kompozytowym nie prowadzi do zmian gęstości pozornej oraz modułu Younga w stosunku do wyjściowego tworzywa. Niewielki dodatek bentonitu do tworzywa kompozytowego prowadzi jednak do podwyższenia wartości wytrzymałości mechanicznej oraz wpływa na poprawę stabilności termicznej tworzywa w zakresie temperatur 40-70°C poprzez obniżenie wartości współczynnika liniowej rozszerzalności cieplnej CTE. Zaobserwowano także poprawę właściwości izolacyjnych kompozytów z dodatkiem 3 % mas. bentonitu. Na podstawie wstępnych badań można stwierdzić, że opracowane kompozyty mogą być interesującymi tworzywami do produkcji izolacji elektrycznych dla urządzeń energetycznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Izotermiczna komora do mielenia w gazie obojętnym
  • Sidor J.
  • Strony: 720-724
  • Mielenie wielu materiałów (w szczególności materiałów organicznych, chemicznych, ceramicznych i farmaceutycznych) przeprowadzane jest w komorach mielących młynów (wibracyjnych, planetarnych i in.) z mielnikami swobodnymi, w środowisku powietrza, gazu obojętnego lub cieczy (alkoholu, innych cieczy - w tym palnych). Własności fizyczne niektórych mielonych materiałów wymagają podczas ich mielenia utrzymania odpowiedniej temperatury ładunku mielenia, a najczęściej chłodzenia ze stabilizacją temperatury. Ponadto, niektóre materiały mogą być mielone tylko w gazie obojętnym. Wymaga to zastosowania komory manipulacyjnej wyposażonej w śluzy, w której znajdujące się w komorze mielącej powietrze jest usuwane i zastępowane gazem obojętnym. Do przeprowadzania tego rodzaju badań opracowano komorę mielącą o pojemności 500 cm3, zwaną izotermiczną. Komora wykonana jest z poliamidu, posiada płaszcz wodny, szczelną pokrywę oraz wyposażona jest w układ dwóch zaworów. Jeden z zaworów przeznaczony jest do odprowadzania powietrza, drugi do napełniania gazem obojętnym bez korzystania z komory manipulacyjnej. Jeden z tych zaworów umożliwia pobieranie próbek mielonego materiału. Komora izotermiczna przystosowana jest do mielenia w sposób okresowy w laboratoryjnym młynie wibracyjnym. Płaszcz wodny komory wyposażony jest w dwa zawory regulacyjne połączone elastycznymi rurami z układem do pomiaru i stabilizacji temperatury. Układ ten wyposażony jest w czujniki temperatury, zbiornik wody, pompę oraz umożliwia pomiar i stabilizację temperatury cieczy chłodzącej komorę mielącą w zakresie 20-70°C, z dokładnością ±2 %. W komorze można przeprowadzać badania procesu bardzo drobnego i koloidalnego mielenia materiałów o wysokich wymaganiach uziarnienia i czystości, w tym także nanoproszków i nanostruktur przy całkowitej eliminacji zanieczyszczeń metalicznych oraz tlenu. Komorę można zastosować także do mieszania ośrodków jedno i wielofazowych o wysokich wymaganiach technologicznych, w tym środków chemicznych, ceramicznych, organicznych i farmaceutycznych w stabilnych temperaturach bez dostępu tlenu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania bardzo drobnego mielenia kalcytu
  • Sidor J.
  • Strony: 725-730
  • Badania procesu bardzo drobnego mielenia kalcytu przeprowadzono w laboratoryjnym młynie wibracyjnym o działaniu okresowym oraz niskiej częstotliwości drgań – poniżej 16 Hz. Celem badań było uzyskanie zmielonego kalcytu o uziarnieniu charakteryzującym się możliwie największym udziałem klasy ziarnowej poniżej 10 μm oraz jak największej czystości określanej wskaźnikiem białości WI. Nadawą do mielenia były dwa rodzaje kalcytu zmielone w przemysłowym młynie grawitacyjnym, różniące się uziarnieniem - wymiary ziarna d90 wynosiły 43 μm i 37 μm. Badania przeprowadzono stosując mielniki stalowe i ceramiczne (korundowe). Proces mielenia przeprowadzano na dwa sposoby, to jest mieląc sam materiał oraz materiał z dodatkiem trzech rodzajów aktywatorów mielenia. Otrzymane wyniki badań wskazują, że nawet przy bardzo krótkich czasach mielenia można otrzymać bardzo korzystne rezultaty, czyli zmniejszenie udziału klasy ziarnowej +63 μm z 15,6 % w nadawie do średnio 0,5-3 % w produkcie mielenia oraz wzrost klasy ziarnowej poniżej 10 μm z 36 % w nadawie do średnio 60-70 % w produkcie mielenia w młyniea wibracyjnym. W tym samym czasie wskaźnik białości WI wzrósł średnio z 81-82 % do 90-95 %. Otrzymane wyniki badań wskazują, że w młynie wibracyjnym o niskiej częstotliwości drgań (10-12 Hz), można otrzymać zmielony kalcyt o znacznie drobniejszym uziarnieniu niż w tradycyjnym młynie kulowym. Oznacza to, że do mielenia kalcytu w warunkach przemysłowych można zastosować tego rodzaju młyn, który będzie charakteryzował się kilkukrotnie mniejszą masą w porównaniu z młynem kulowym grawitacyjnym, kilkukrotnie mniejszym jednostkowym zapotrzebowaniem energii na mielenie, znacznie niższymi kosztami inwestycyjnymi oraz niższą szkodliwością oddziaływania na otoczenie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Cyrkonowy pigment prazeodymowy do barwienia szkliw ceramicznych
  • Dziubak C.
  • Strony: 731-735
  • Pigment cyrkonowo-prazeodymowy jest syntetycznym produktem nieorganicznym, który charakteryzuje się zdolnością barwienia szkliw ceramicznych na specyficzny, żółto-zielony (cytrynowy) kolor. Struktura krystalograficzna krzemianu cyrkonu jako osnowa pigmentu, odpowiednio do jej trwałości, gwarantuje odporność na agresywne działanie składników szkliwa do temperatury 1250°C. Przeprowadzone badania wykazały znaczący wpływ fluorku sodu jako mineralizatora na ilościowy skład fazowy syntezowanego pigmentu. Nie znaleziono jednak proporcjonalnej zależności barwy od ilości krzemianu cyrkonu w strukturze pigmentu. Występuje natomiast korelacja barwy pigmentu i rozmiarów komórki elementarnej ZrSiO4, co z kolei jest konsekwencją wbudowania jonu prazeodymowego (chromoforu) do jego struktury. W artykule przedstawiono wyniki badań zależności parametrów barwy pigmentu prazeodymowego od jakości struktury krystalicznej kształtowanej w określonych warunkach termicznych ze ściśle określonego składu surowcowego. Do badań strukturalnych wykorzystano ilościową analizę rentgenowską. Parametry sieciowe zostały wyznaczone metodą Rietvelda. Barwę pigmentów określono za pomocą parametrów L*, a*, b* szkliw wykonanych z udziałem 5 % pigmentu na bazie fryty transparentnej o temperaturze wypalania 1100°C w cyklu szybkim. Interpretację wyników barwy przeprowadzono w systemie CIELab, który ma tę zaletę, że pozwala na liczbowe określenie barwy (lub różnicy barwy) za pomocą trzech liczb.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ lokalnego nieporządku na strukturę elektronową i własności topologiczne gęstości elektronowej w roztworach stałych AgXSe2 (X = Sb,Sn)
  • Koleżyński A., Wojciechowski K.
  • Strony: 736-742
  • W pracy opisano rezultaty badań teoretycznych struktury elektronowej - wykonanych w oparciu o wyniki obliczeń ab initio, przeprowadzonych za pomocą programu WIEN2k (metoda DFT FP-LAPW stowarzyszonych fal płaskich w pełnym potencjale krystalicznym w ramach formalizmu teorii funkcjonału gęstości) - oraz topologii gęstości elektronowej (w oparciu o formalizm QTAiM kwantowej teorii atomów w cząsteczkach R.F.W. Badera) dla wybranych modelowych roztworów stałych Ag(SbxSn1-x)Se2. Otrzymane wyniki poddane zostały szczegółowej analizie w kontekście wpływu obniżenia lokalnej symetrii i stopnia domieszkowania cyną na kształt i własności struktury elektronowej i topologicznych własności gęstości elektronowej w punktach krytycznych wiązań.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kinetyka spiekania węglików diamentopodobnych
  • Gubernat A.
  • Strony: 743-751
  • Spiekanie swobodne węglików diamentopodobnych, węglika krzemu i węglika boru, wymaga stosowania dodatków aktywujących procesy zagęszczania. W przypadku węglika krzemu dodatkami były węgiel i bor, a w przypadku węglika boru tylko węgiel. Badania nad kinetyką spiekania przeprowadzono w dylatometrze wysokotemperaturowym w atmosferze ochronnej z postępem temperatury równym 15°C/min oraz w warunkach izotermicznych. Analizę uzyskanych wyników dokonano w oparciu o modele Frenkla i Kuczyńskiego. Uzyskane wyniki pozwoliły na pełne scharakteryzowanie procesu spiekania obu węglików oraz na określenie dominujących mechanizmów transportu masy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Gipsowa wełna mineralna i wpływ impregnacji polimerowej na jej właściwości
  • Pichniarczyk P., Malata G., Szeląg H.
  • Strony: 752-757
  • Obok tradycyjnych odmian wełny mineralnej: szklanej i bazaltowej, możliwej jest otrzymywanie również innych włóknistych materiałów termoizolacyjnych. W naszych badaniach przedstawiliśmy możliwość wykonania takiego materiału z kryształów siarczanu wapnia spojonych żywicą silikonową. Jak wskazaliśmy, rekrystalizacja gipsu w roztworach kwasu siarkowego doprowadzić może do uzyskania kryształów o pokroju iglastym, zarówno gipsu dwuwodnego jak i bezwodnego siarczanu wapnia. Włókna te dają się utrwalić przy pomocy żywic silikonowych w trwałe kształtki, zdolne do przenoszenia obciążeń na poziomie zbliżonym do twardej wełny mineralnej. Udział składowej polimerowej występującej w tworzywie kompozytowym w ilości sięgającej 50 % pozwala na wyeliminowanie wad typowych dla gipsu. Uzyskany materiał nie ulega zniszczeniu po wystawieniu na działanie wilgoci czy nawet zanurzeniu w wodzie, składowa anhydrytowa nie ulega uwodnieniu, co świadczy o szczelności osnowy silikonowej. Również ekspozycja na wysokie temperatury, mimo odwodnienia gipsu, nie niszczy formy fizycznej kształtek wykonanych z kompozytu, a właściwości mechaniczne w przypadku żywic sieciujących ulegają wręcz poprawie. Odnośnie głównych właściwości – z punktu widzenia postulowanego zastosowania jako materiału termoizolacyjnego – kompozyt włókna gipsowego w osnowie silikonowej okazuje się posiadać gęstość wyższą niż twarde płyty z wełny bazaltowej (250–400 kg/m3, wobec 150–180 kg/m3) oraz nieznacznie tylko gorsze właściwości termoizolacyjne (λ = 0,045-0,06 W/m·K).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ obróbki cieplnej hydroksyapatytu dotowanego tytanem (TiHA) na właściwości i zachowanie w warunkach in vitro kompozytów na bazie siarczanu(VI) wapnia i TiHA
  • Czechowska J., Paszkiewicz Z., Zima A., Pijocha D., Ślósarczyk A.
  • Strony: 758-764
  • W ostatnich latach coraz większe zainteresowane budzą biomateriały do wypełniania ubytków kostnych wykazujące właściwości wiążące in situ. Obecnie na rynku dostępnych jest wiele komercyjnych produktów, jednak wciąż nie ustają próby zmierzające do wytworzenia nowego substytutu kostnego, o ulepszonych właściwościach mechanicznych i biologicznych. Materiały oparte na fosforanach(V) wapnia (włącznie z hydroksyapatytem, HA) cieszą się szczególnym zainteresowaniem ze względu na ich doskonalą biozgodność oraz bioaktywność. Siarczan(VI) wapnia od szeregu lat używany jest do celów klinicznych, a jako wypełniacz kostny jest dobrze tolerowalny przez organizm. W obecnych badaniach opracowano dwufazowy, wiążący substytut kostny na bazie siarczanu(VI) wapnia oraz dotowanego tytanem hydroksyapatytu. Do wytworzenia tego biomateriału użyto półwodnego siarczanu(VI) wapnia (CSH) oraz trzech proszków hydroksyapatytowych dotowanych tytanem (TiHA): surowego oraz kalcynowanych w 800 i 1250°C. Celem badań było określenie wpływu obróbki cieplnej hydroksyapatytu dotowanego tytanem na czas wiązania, właściwości mechaniczne oraz zachowanie w warunkach in vitro w sztucznym osoczu krwi (SBF) kompozytu opartego na siarczanie(VI) wapnia i TiHA. Rezultaty badań wskazują, że materiały wiążące TiHA-CS są biokompatybilne, łatwo kształtowalne oraz posiadają potencjalne zastosowanie do uzupełniania ubytków kostnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ granul hydroksyapatytu na hodowlę osteoblastów in vitro
  • Przekora A., Kołodyńska D., Jedel R., Ginalska G., Ślósarczyk A., Paszkiewicz Z.
  • Strony: 765-768
  • Hydroksyapatyt (HAp) jest nieorganicznym składnikiem tkanki kostnej. W ortopedii i stomatologii jako substytut tego składnika stosuje się syntetyczną bioceramikę hydroksyapatytową o różnym stopniu porowatości i rozmieszczeniu porów. W niniejszej pracy oznaczano biokompatybilność 3. typów granul HAp różniących się mikrostrukturą i krystalicznością. Badania in vitro przeprowadzono z zastosowaniem linii komórkowej hFOB 1.19 (ludzkie płodowe osteoblasty). Biokompatybilność oszacowano metodą pośrednią za pomocą płynnych ekstraktów uzyskanych przez umieszczenie granul HAp w świeżym podłożu hodowlanym na 24 godz. w 37°C. Żywotność komórek hFOB określono z użyciem 2. testów – MTT i NRU. Biokompatybilność testowanych materiałów potwierdzono również poprzez obserwację w mikroskopie konfokalnym. Dodatkowo, oznaczono stężenie jonów Ca2+ i Mg2+ w testowanych ekstraktach za pomocą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA). Wyniki badań wyraźnie wskazały, że granule HAp w zależności od mikrostruktury, a głównie stopnia ich porowatości, mogą powodować wychwyt jonów Ca2+ i Mg2+ z podłoża hodowlanego, co może wpływać na metabolizm hodowanych komórek.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza proteomu osteoblastów stymulowanych nowym kompozytem HAp-glukan przy wykorzystaniu metody mikromacierzy białkowych
  • Sawiniec J., Borkowski K., Malewski T, Ginalska G.
  • Strony: 769-772
  • Hydroksyapatyt (HAp) jest uznanym materiałem kościozastępczym, jednakże jego szerokie zastosowanie w chirurgii i ortopedii ograniczone jest poprzez jego niską poręczność chirurgiczną. Wytworzenie połączenia HAp-polimer organiczny prowadzi do uzyskania biomateriału o korzystniejszych właściwościach. Zastosowanie kliniczne nowego kompozytu musi być poprzedzone jego kompleksowymi badaniami molekularnymi, zarówno na poziomie transkryptomu jak i proteomu. Szczególnie ważne jest określenie zmian jakie może on wywołać na szlakach apoptozy, nekrozy czy też karcynogenezy. Zaproponowana przez nas nowoczesna technika mikromacierzy białkowych pozwala na jednoczesną ocenę zmian stężenia wielu białek biorących czynny udział w ważnych szlakach metabolicznych. Celem naszych doświadczeń było porównanie wpływu granulatu HAp i kompozytu HAp-glukan na zmiany zachodzące w stężeniu różnych białek osteoblastów. Za wyniki istotne funkcjonalnie przyjęto te oznaczenia, w których stosunek pomiędzy poziomem białek w osteoblastach stymulowanych HAp w porównaniu do biokompozytu był około dwukrotnie zmieniony. Nasze badania wykazały, że poziomy ponad 90. procent białek nie uległy istotnym statystycznie zmianom. Wyraźne zmiany obserwowano w grupie białek regulujących szlaki apoptozy. Szczególnie znamienny był wzrost poziomu białka AKT (anti-protein kinase Bα) oraz obniżenie poziomu białka PTEN (phosphatase and tensin homolog) w osteoblastach stymulowanych nowym kompozytem. Obydwa te efekty mogą być odpowiedzialne za zwiększenie zdolności komórek stymulowanych nowym kompozytem HAp-glukan do migracji i zasiedlania ubytków kostnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mikrostruktura, skład fazowy i wytrzymałość mechaniczna nowych substytutów kostnych opartych na hydroksyapatycie, fosforanie magnezu i siarczanie(VI) wapnia
  • Pijocha D., Czechowska J., Bućko M.M., Paszkiewicz Z., Ślósarczyk A.
  • Strony: 773-778
  • Z powodu znakomitej biokompatybilności i bioaktywności fosforany wapnia takie jak hydroksyapatyt (Ca10(PO4)6(OH)2) oraz β-TCP (Ca3(PO4)2) są z powodzeniem stosowane jako substytuty kostne w ortopedii, chirurgii twarzoczaszki i stomatologii. Jednak, zastosowanie tych materiałów w medycynie ogranicza się do miejsc nie przenoszących znacznych obciążeń ze względu na ich kruchość i niską wytrzymałość mechaniczną. Ich niedostatkiem jest także niezadowalająca poręczność chirurgiczna utrudniająca założenie do ubytków kostnych. Praca dotyczy opracowania i oceny kompozytu złożonego z hydroksyapatytu (HA), cementu magnezowo–fosforanowego (MPC) oraz półwodnego siarczanu(VI) wapnia (CSH) o parametrach optymalnych dla zastosowań medycznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ wybranych, ekologicznych paków powęglowych na właściwości wyrobów dolomitowych
  • Szczerba J., Prorok R., Goławski C., Madej D., Śnieżek E.
  • Strony: 779-785
  • Formowane wyroby dolomitowe na wiązaniu węglowym są materiałami zasadowymi wykorzystującymi lepiszcza organiczne w celu wytworzenia więźby węglowej. Więźba węglowa jest podstawowym elementem spajającym wyrób oraz nadającym mu cechy użytkowe. Do chwili obecnej jednym z najpopularniejszych lepiszczy wykorzystywanych przy produkcji materiałów dolomitowych na wiązaniu węglowym był pak powęglowy. Mimo wielu zalet jakie posiada pak powęglowy, ze względu na jego toksyczność, coraz częściej poszukuje się nowych ekologicznych spoiw, które mogłyby go zastąpić. W pracy tej przedstawiono wpływ dostępnych na rynku europejskim spoiw o obniżonej toksyczności na właściwości materiałów dolomitowych. Ocenie poddano próbki wytwarzanych w warunkach przemysłowych wyrobów dolomitowych o wiązaniu węglowym. Badania wyrobów objęły takie właściwości jak wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie, moduł Younga, moduł ścinania, a także badanie termiczne TGA-DTA wraz z EGA dla klinkieru dolomitowego. Badania te wykonywano po różnych operacjach obróbki cieplnej, a mianowicie po ulepszeniu cieplnym i skoksowaniu (T = 1000°C, t = 3 h lub T = 1400°C, t = 0,5 h) lub utlenianiu (T = 1000°C, t = 3 h lub T = 1400°C, t = 0,5 h). Badania wykazały znaczące różnice pomiędzy zachowaniem się poszczególnych spoiw, jak również duży wpływ na właściwości materiałów dolomitowych dodatków takich jak grafit czy siarka. Oprócz tego stwierdzono, że na właściwości mechaniczne wyrobów po obróbce cieplnej najkorzystniejszy wpływ miało spoiwo o najniższej temperaturze mięknięcia.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ jonów Fe3+ na syntezę cyrkonianu wapnia
  • Szczerba J., Śnieżek E., Madej D., Prorok R.
  • Strony: 786-792
  • Jedno z zagadnień, które w obszarze inżynierii materiałowej ciągle cieszy się dużym zainteresowaniem skupione jest wokół układu dwuskładnikowego CaO-ZrO2, a w szczególności wokół cyrkonianu wapnia CaZrO3. Korzystne właściwości tego materiału umożliwiają zastosowanie go w różnej formie i wykorzystanie zarówno w czystej postaci jak i zmodyfikowanej, między innymi jako materiał ogniotrwały,

    ogniwa paliwowego, sondy tlenowej, sensorów, stałych elektrod, filtrów, membran i kondensatorów. Do jednych z ważniejszych właściwości CaZrO3 należą: wysoka temperatura topnienia (2368°C), odporność na wstrząsy cieplne, wysoka stała dielektryczna, odporność na działanie alkaliów, przewodnictwo elektryczne, stabilność mechaniczna, chemiczna i termiczna. W artykule omówiono wpływ jonów Fe3+ na mikrostrukturę i syntezę CaZrO3. Sporządzono dwa rodzaje próbek. Pierwszymi, które stanowiły materiał odniesienia były próbki czystego CaZrO3. Drugim rodzajem były próbki CaZrO3 dotowane jonami Fe3+. Do tego celu wykorzystano czyste odczynniki: CaCO3, ZrO2 i Fe2O3. Zastosowano proces wypalania dwustopniowego w 1200°C i 1700°C. Otrzymany w ten sposób materiał dotowany jonami Fe3+, w porównaniu do czystego CaZrO3, charakteryzował się dużym stopniem zagęszczenia, małą porowatością i dobrą spiekalnością. Zdefiniowane pod względem składu fazowego tworzywo (metoda XRD) poddano badaniom porozymetrycznym przeprowadzonym przy użyciu metody rtęciowej. Do analizy mikrostruktury wykorzystano metodę SEM/EDS.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania warstw apatytowych na termostatowanych w SBF podłożach metalicznych z powłokami krzemianowo-fosforanowymi
  • Rokita M.
  • Strony: 793-797
  • Modyfikacja właściwości materiałów metalicznych, poprzez nałożenie warstwy krzemianowo-fosforanowej, stwarza możliwość znacznej poprawy ich biozgodności i bioaktywności. Wstępną ocenę bio-właściwości warstw umożliwiają testy in vitro polegające na termostatowaniu materiału w sztucznym osoczu (SBF). Badaniom poddano próbki na podłożu ze stopu Ti6Al4V pokryte wielowarstwową powłoką powstałą w wyniku nałożenia warstw zolu krzemionkowo-tytanowego, a następnie zolu krzemionkowego z dodatkiem zmiennej zawartości wapnia lub hydroksyapatytu (Ca10(PO4)6(OH)2). Porównywano próbki przed i po procesie termostatowania. Zestawienie i analiza wyników badań dyfrakcji rentgenowskiej, spektroskopii w podczerwieni i mikroskopii skaningowej z mikroanalizą rentgenowską pozwala na stwierdzenie, że w trakcie termostatowania w SBF na wszystkich przygotowanych podłożach narastają fazy zawierające wapń. Na warstwach wzbogaconych w wapń obserwuje się narastanie apatytu wapniowego oraz wollastonitu, natomiast na warstwach wzbogaconych w hydroksyapatyt – apatytu wapniowego, przy czym skład warstwy ma wpływ zarówno na ilość, krystaliczność, jak i na skład powstającego apatytu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Odporność hydrolityczna szkieł borokrzemianowych przeznaczonych do immobilizacji odpadów szkodliwych
  • Ciecińska M., Stoch P.
  • Strony: 798-801
  • Kapsułowanie to obecnie jedna z najskuteczniejszych metod immobilizacji odpadów szkodliwych. Polega ona na zamykaniu pierwiastków szkodliwych w strukturze szkło–krystalicznego spieku. Przedmiot badań stanowiły szkła z układów SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O oraz SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O-CaO. Dodatkowo składy te wzbogacono 5-procentową zawartością Cs będącego wskaźnikiem wpływu substancji radioaktywnej na właściwości szkieł. Jako odpad zastosowano popiół pochodzący ze spalarni odpadów szpitalnych. Określono wpływ składu chemicznego szkieł na ich odporność hydrolityczną. Wykazano, że zastosowana metoda spiekania szkieł boro-krzemianowych z popiołem poszpitalnym trwale wiąże zawarte w nim substancje szkodliwe.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie i właściwości materiałów w układzie korund/γ-alon
  • Domagała J., Zientara D., Rutkowski P., Grabowski G., Lis J., Bućko M.M.
  • Strony: 802-808
  • Korund oraz materiały na jego bazie są szeroko wykorzystywane jako elementy maszyn, narzędzia skrawające i ścierne, materiały ogniotrwałe, osłony antybalistyczne czy też biomateriały. Również materiały zawierające tlenoazotek glinu o strukturze typu spinelu, g-alon, ze względu na specyficzne połączenie właściwości mechanicznych i cieplnych, cieszą się dużym zainteresowaniem jako wysokotemperaturowe tworzywa konstrukcyjne. Wprowadzenie do korundowej osnowy wtrąceń g -alonu powoduje istotną poprawę jego właściwości mechanicznych i tribologicznych zwłaszcza w temperaturach powyżej 1000°C. Celem pracy było wytworzenie materiałów w układzie korund/ g -alon o szerokim zakresie składów, a także zbadanie ich mikrostruktury i właściwości mechanicznych. Mieszaniny proszków, handlowego korundu i otrzymanego metodą SHS g -alonu, spiekano pod ciśnieniem 25 MPa w 1750°C przez 1 h. Stwierdzono, że w trakcie spiekania dochodzi do reakcji chemicznej pomiędzy korundem a g -alonem z wytworzeniem tlenoazotku glinu o innym składzie chemicznym. Największą wartość odporności na kruche pękanie uzyskał materiał kompozytowy zawierający ok. 40 % mas. tlenoazotku glinu, podczas gdy najwyższą wytrzymałością na zginanie cechowały się jednofazowe materiały złożone z g -alonu. Obserwowane zmiany właściwości mechanicznych można skorelować ze składem chemicznym, składem fazowym, mikrostrukturą oraz specyficznym rozkładem naprężeń resztkowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ reduktorów Cr(VI) na wymywalność chromu i barwę tworzyw cementowych
  • Nocuń-Wczelik W., Golonka P., Łój G.
  • Strony: 809-813
  • Spośród wielu pierwiastków śladowych, które można wykryć w cemencie portlandzkim, i które w większym lub mniejszym stopniu są immobilizowane w zaczynie cementowym, szczególne miejsce zajmuje chrom sześciowartościowy – Cr(VI). Z uwagi na wyjątkową toksyczność chromu(VI), nie poddającego się skutecznej stabilizacji w matrycy zaczynowej, jego wymywalność ograniczono przepisami unijnymi do 2 ppm. Spowodowało to konieczność wprowadzenia do cementów dodatków reduktorów Cr(VI), które nie pozostają bez wpływu na niektóre właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych działania reduktorów chromu(VI) w cemencie takich jak siarczan żelaza(II), siarczan cyny(II) oraz tlenek antymonu(III). Najpopularniejszy, najtańszy środek redukujący Cr(VI), jakim jest FeSO4, wykazuje mniejszą skuteczność w porównaniu z dwoma pozostałymi domieszkami. Siarczan cyny i tlenek antymonu charakteryzują się zbliżoną, bardzo dobrą skutecznością redukowania Cr(VI). Obecność związków zawierających utlenione jony żelaza Fe(III) z FeSO4 może być przyczyną brunatnych przebarwień na powierzchni prefabrykatów betonowych, podczas gdy tworzywa zawierające SnSO4 czy Sb2O3 nie wykazują

    istotnej zmiany barwy, a tylko zmiany intensywności barwy szarej. W badaniach do oznaczenia chromu wykorzystano metodę kolorymetryczną,

    a barwę zaczynów cementowych oceniano przy pomocy różnych spektrofotometrów. Z uwagi na znacznie wyższy koszt SnSO4 czy Sb2O3 można rozważać stosowanie tych reduktorów w przypadku wyrobów betonowych barwionych czy betonu architektonicznego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dwuetapowe spiekanie i odpowiednie właściwości kompozytu 10 % obj. ZrO2-Al2O3 wytworzonego drogą prasowania filtracyjnego i izostatycznego na zimno
  • Wójtowicz B., Pyda W.
  • Strony: 814-819
  • W pracy przedstawiono wytwarzanie kompozytów 10 % obj. ZrO2-Al2O3, zawierających mikronowe ziarna tlenku glinu i submikronowe tlenku cyrkonu, za pomocą prasowania filtracyjnego i izostatycznego na zimno, w przypadku konsolidacji niskotemperaturowej, oraz spiekania ze stałą szybkością ogrzewania (CHR), spiekania dwuetapowego (TSS) i odwróconego spiekania dwuetapowego (RTSS), w przypadku konsolidacji wysokotemperaturowej. Wykorzystano proszki nanometrycznego ZrO2 (10 nm) i Al2O3 (175 nm). Dla schematu TSS ustalono temperatury T1 i T2 wynoszące odpowiednio 1600°C and 1350°C. Odwróconą sekwencję tych temperatur wykorzystano w przypadku schematu RTSS. Otrzymane kompozyty scharakteryzowano w kategoriach gęstości, cech mikrostrukturalnych, twardości i odporności na pękanie. Zarówno metoda formowania, jak i schemat ogrzewania miały zaniedbywalny wpływ na zagęszczenie kompozytów, które spieczono wykorzystując temperaturę 1600°C w schemacie ogrzewania. Na mikrostrukturę kompozytów główny wpływ miał schemat ogrzewania. Za pomocą schematu TSS otrzymano kompozyt zawierający ziarna tlenku glinu o rozmiarze ~2,2 μm i jednorodnie rozproszone ziarna tlenku cyrkonu o rozmiarze ~0,25 μm. Mikrostruktury pochodzące z odwróconego spiekania dwuetapowego (RTSS) były najbardziej gruboziarniste. Temperatura T1 wynosząca 1600°C spowodowała pojawienie się dużych współczynników rozrostu ziaren (10,8-18,5), które były przyczyną otrzymania kompozytów o gęstości wynoszącej blisko 95 %, ale wykazujących rozsądnie dobrą twardość (20,8 ± 0,2 GPa) i odporność na pękanie (7,0 ± 0,2 MPa∙m0.5).

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…