Wyszukiwanie artykułów

Tom 64 (2012)

Spis treści

Tom 64, Numer 1

  • Diagramy stężenia defektów punktowych dla tlenków Ni1-δO, Co1-δO, MnδO i CuδO
  • Stokłosa A.
  • Strony: 4-10
  • W pracy przedstawiono diagramy stężenia defektów punktowych dla tlenków metali Ni1-δO, Co1-δO, Mn1±δO i Cu2±δO, uwzględniając wszystkie defekty w podsieci kationowej. Obliczenia diagramów przeprowadzono nową metodą. Opiera się ona na zależności opisującej równoczesne tworzenie się i zanik poszczególnych defektów i wiąże standardowe entalpie swobodne tworzenia wakancji kationowych, defektów samoistnych jonowych i elektronowych oraz prężności tlenu przy której tlenek osiąga skład stechiometryczny. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując doświadczalne wartości odstępstwa od stechiometrii i przewodnictwa elektrycznego uzyskane przez szereg autorów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ warunków osadzania cienkich warstw dwutlenku tytanu metodą magnetronowego rozpylania jonowego na ich właściwości katalityczne, hydrofilne i bakteriobójcze
  • Tomaszewski H., Jach K.
  • Strony: 11-21
  • Jak powszechnie wiadomo, w przypadku dwutlenku tytanu mają miejsce dwa zjawiska indukowane światłem. Pierwsze, dobrze już poznane zjawisko fotokatalizy, które prowadzi do rozkładu wielu związków organicznych i drugie, związane z wysoką zwilżalnością i zwane superzwilżalnością. Oba zjawiska są od wielu lat badane. Jednak nadal uważa się, że właściwości fotokatalityczne i hydrofi lne warstw dwutlenku tytanu są zależne od sposobu wytwarzania, a poszukiwanie i wyjaśnianie czynników strukturalnych i technologicznych odpowiedzialnych za ich wielkość jest ciągle aktualne. W niniejszej pracy przezroczyste i mechanicznie odporne cienkie warstwy nanoziarnowego dwutlenku tytanu wytwarzano metodą magnetronowego rozpylania jonowego. Określono czynniki technologiczne wpływające na właściwości warstw. Warstwy charakteryzowano przy użyciu SEM i dyfrakcji rentgenowskiej. Dla oceny aktywności katalitycznej warstw TiO2 mierzono rozkład etanolu w specjalnie zbudowanym do tego celu stanowisku z wykorzystaniem spektrometru masowego. Pomiary kąta zwilżania przez wodę wykazały, że cienkie warstwy są hydrofobowe jeśli pozostają w ciemności. Podczas naświetlania UV warstwy konwertują do hydrofi lnych. Dla porównywania jakości uzyskanych warstw obliczano szybkość reakcji rozkładu etanolu i szybkość spadku kąta zwilżania. Przeprowadzone badania wykazały, że wytworzone warstwy posiadają również właściwości bakteriobójcze, co sprawdzono na czterech szczepach popularnych, szpitalnych bakterii: gronkowiec, salmonella, pałeczka jelitowa oraz pałeczka ropy błękitnej. Obecność warstw dwutlenku tytanu na powierzchni ceramicznych płytek ściennych zwiększa 3-6 razy szybkość likwidacji bakterii w stosunku do płytek bez tych warstw.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dwójłomność w szklano-powietrznym światłowodzie fotonicznym wywołana eliptycznymi mikrootworami płaszcza
  • Kujawa I., Buczyński R., Pysz D., Martynkien T., Thienpont H.
  • Strony: 22-25
  • W artykule przedstawiono uzyskane włókno dwójłomne o anizotropii optycznej wywołanej eliptycznym kształtem elementów płaszcza fotonicznego i prostokątnym kształtem przekroju. Wyraźnie określona dwuosiowość prowadzi do dużych różnic efektywnych współczynników załamania dla dwóch podstawowych i ortogonalnie spolaryzowanych modów HE11x i HE11y. Dzięki temu mody te nie są zdegenerowane. Zależnie od parametrów strukturalnych włókna możliwe jest uzyskanie znacznych wartości dwójłomności. W artykule przedstawiono zarys technologii wytwarzania szklanych włókien tego typu, przedyskutowano wpływ parametrów strukturalnych na wartość dwójłomności i własności modowe oraz wyniki symulacji i pomiarów dla uzyskanego włókna.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Kompozyty multiferroikowe na bazie proszku PFN i żywicy epoksydowej
  • Bochenek D., Zachariasz R., Surowiak Z., Pielichowski K., Hebda E.
  • Strony: 26-32
  • W artykule przedstawiono technologię wytwarzania oraz podstawowe właściwości fizyczne kompozytu o cechach multiferroikowych, których podstawowym składnikiem był ferroelektromagnetyczny proszek PbFe0,5Nb0,5O3 (PFN) wiązany za pomocą żywicy epoksydowej. Proszki PFN otrzymano dwuetapową metodą syntezy, tzw. metodą kolumbitu, oraz mokrą metodą chemiczną - wytrącania z roztworu. Zawartość składników kompozytu wynosiła 80% proszku PFN i 20% żywicy epoksydowej. Przeprowadzono badania mikrostrukturalne, tarcia wewnętrznego i podstawowych właściwości dielektrycznych. Badania wykazały, że mikrostruktura i właściwości kompozytu zależą od metody przygotowania proszku PFN. Żywica epoksydowa zmniejsza gęstość i obniża w znaczny sposób przenikalność elektryczną próbek kompozytowych. Przy zastosowanej metodzie otrzymywania kompozytów epoksydowo-ceramicznych próbki otrzymane z proszku PFN syntetyzowanego dwuetapową metodą kolumbitu wykazały optymalne właściwości.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty ceramiczno-polimerowe do zastosowań mikrofalowych
  • Osińska K., Yashchyshyn Y., Bernard H., Dzik J., Czekaj D.
  • Strony: 33-37
  • W prezentowanej pracy przedstawione zostały rezultaty badań mikrostruktury oraz właściwości dielektrycznych kompozytów ceramiczno-polimerowych tytanianu baru strontu o składach: Ba0,5Sr0,5TiO3 (BST50/50), Ba0,6Sr0,4TiO2 (BST60/40), Ba0,7Sr0,3TiO3 (BST70/30) i poli(fluorku winylidenu) (PVDF). Kompozyty BST50/50//PVDF, BST60/40//PVDF i BST70/30//PVDF wytworzone zostały metodą prasowania na gorąco dla stężenia fazy ceramicznej równej cv = 1,47%, 3,04%, 4,75% i 6,6%. Morfologię proszku kompozytów obserwowano przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego, natomiast mikrostrukturę kompozytów – przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Właściwości dielektryczne wytworzonych kompozytów badano metodą spektroskopii impedancyjnej z wykorzystaniem układu pomiarowego na bazie analizatora impedancji typu Q-TECH 1920. Do pomiarów w zakresie częstotliwości mikrofalowych f = 3-10 GHz zastosowano rezonator dielektryczny SPDR. Można zauważyć, że wraz ze wzrostem stężenia fazy ceramicznej w kompozytach wzrasta wartość części rzeczywistej przenikalności, a maleje wartość części urojonej przenikalności.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości optyczne polikrystalicznego granatu itrowo-glinowego domieszkowanego iterbem (Yb:YAG)
  • Węglarz H., Wajler A., Tomaszewski H., Kozłowska A., Nakielska M., Sidorowicz A., Librant Z.
  • Strony: 38-41
  • Celem opisanych badań było wytworzenie przezroczystej ceramiki granatu itrowo-glinowego domieszkowanego iterbem (od 1% at. do 20% at.) metodą reakcyjnego spiekania, a także zbadanie zależności właściwości optycznych Yb:YAG od ilości domieszki oraz mikrostruktury. Ceramika zawierająca 1% at. Yb charakteryzowała się transmisją wynoszącą 80,5% dla fali 1,2 μm i 77,7% przy λ = 400 nm. Wyniki badań widm emisji i charakterystyki zaniku fluorescencji tworzyw Yb:YAG zgodne są z danymi literaturowymi dotyczącymi tworzyw monokrystalicznych o tym samym poziomie domieszki Yb3+.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie materiałów perowskitowych wykonanych metodą reakcji w fazie stałej do wytwarzania membran separujących tlen z powietrza
  • Gromada M., Świder J., Trawczyński J., Stępień M., Wierzbicki M.
  • Strony: 42-47
  • Metodą reakcji w fazie stałej wytworzono trzy różne, złożone tlenki o strukturze perowskitu: La0,6Sr0,4Fe0,8Co0,2O3+δ, Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3+δ i La2Ni0,9Co0,1O4-δ, z których uformowano gęste membrany tlenowe. Badania proszków potwierdziły uzyskanie jednofazowych materiałów o założonym składzie chemicznym. Analiza dyfrakcyjnych widm rentgenowskich wykazała, że różnice rozmiarów kationów tworzących strukturę perowskitu są przyczyną jej niedoskonałości oraz generują naprężenia sieci. Cząstki proszków wykazywały jedynie śladową porowatość, co sprzyjało uzyskiwaniu gęstych spieków. W celu poprawienia właściwości formierskich materiałów wykonano granulaty z proszków perowskitowych charakteryzujące się większą powierzchnią właściwą w porównaniu z wyjściowymi proszkami. Dodatkowa obróbka termiczna proszków przyczyniła się do korzystnej zmiany struktury perowskitowej, a uzyskane tworzywa charakteryzowały się wystarczającą wytrzymałością mechaniczną oraz stosunkowo małym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. Duże zagęszczenie spieków potwierdziły wyniki badań mikroskopowych. Na zdjęciach SEM widoczne były cząstki o dużych rozmiarach, gęsto upakowane z wąskimi granicami ziarnowymi, co zapewniło łatwiejszy transport jonów tlenu przez membrany. Największą wartość strumienia przenikania tlenu, wynoszącą 0,822 ml/(cm2·min) w temperaturze 950°C, uzyskano w przypadku cienkiej, gęstej membrany z Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3+δ.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ stanu powierzchni i morfologii nanoproszków ZrO2 na proces ich upłynniania
  • Danelska A., Szafran M.
  • Strony: 48-52
  • Skuteczny proces upłynniania ma kluczowe znaczenie w optymalizacji koloidalnych metod formowania nanoproszków ceramicznych. Dobór efektywnie działającego upłynniacza opiera się na głębokiej znajomości morfologicznych i powierzchniowych właściwości nanoproszku. W niniejszej pracy analizowano wpływ wspomnianych czynników na możliwość efektywnego upłynniania wodnych zawiesin nano-ZrO2 za pomocą D-fruktozy. Nanoproszek dwutlenku cyrkonu charakteryzuje się dużym potencjałem aplikacyjnym w wielu dziedzinach nowoczesnej technologii, stąd potrzeba opracowania skutecznych metod jego formowania. W pracy przedstawiono właściwości powierzchniowe i morfologiczne dwóch wybranych nanoproszków ZrO2 (3% mol. YSZ), które w toku badań były dyspergowane w wodnych roztworach D-fruktozy o różnych stężeniach. Uprzednio przeprowadzone badania wykazały, że D-fruktoza jest skutecznym upłynniaczem

    zawiesin zawierających nano-Al2O3. Te obiecujące rezultaty próbowano „przenieść” na zawiesiny nano-ZrO2, jednak D-fruktoza miała zupełnie inny wpływ na ZrO2 niż na Al2O3. Ponadto, nanoproszki dwutlenku cyrkonu zakupione u różnych producentów zachowywały się zupełnie inaczej pod wpływem dyspersji w wodnych roztworach D-fruktozy. O ile różnice w zachowaniu ZrO2 i Al2O3 można tłumaczyć różną naturą chemiczną obu substancji, o tyle znaczące różnice zachowania w obrębie proszków wywodzących się z jednego tlenku są znacznie trudniejsze do wyjaśnienia. Założono, że źródłem obserwowanych różnic w zachowaniu nanoproszków ZrO2 są ich różne właściwości morfologiczne i powierzchniowe.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ domieszki lantanu na właściwości Bi4Ti3O12
  • Bernard H., Osińska K., Dzik J., Lisińska-Czekaj A., Czekaj D.
  • Strony: 53-58
  • Związki perowskitowe to w dużej mierze ferroelektryki charakteryzujące się wysoką temperaturą Curie. Umożliwia to stosowanie ich jako przetworników piezoelektrycznych pracujących w bardzo wysokich temperaturach. W prezentowanej pracy przedstawione zostały zagadnienia związane z wpływem domieszki lantanu na wytwarzanie Bi4-xLaxTi3O12 dla x = 0, 0,25, 0,75 oraz jej strukturę i właściwości dielektryczne. Materiał BiTLa wytworzono metodą syntezy w fazie stałej z mieszaniny tlenków (MOM). Jako metodę zagęszczania zastosowano spiekanie swobodne w 1000°C oraz 1100°C przez 2 h. Dla stechiometrycznej mieszaniny tlenków wyjściowych przeprowadzono analizę termiczną. Mikrostrukturę przełomu wytworzonej ceramiki obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą EDS, a strukturę krystaliczną badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Dla otrzymanych próbek Bi4-xLaxTi3O12 dokonano pomiaru temperaturowej zależności impedancji dla wybranych częstości z zakresu częstotliwości (1-100) kHz.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ zawartości CaO na kształtowanie się porowatej mikrostruktury spieków kompozytowych ZrO2/Al2O3
  • Czaja P., Osińska K., Bernard H., Maszybrocka J., Cybo J., Czekaj D.
  • Strony: 59-64
  • W prezentowanej pracy przedstawione zostały wybrane zagadnienia dotyczące technologii wytwarzania kompozytów ceramicznych (ZrO2)x(Al2O3)100%-x dla x = 100%, 90% i 80% mas. Prezentowane materiały zostały wytworzone poprzez mieszanie składowych proszków i zagęszczanie otrzymanych mieszanin metodą spiekania swobodnego w temperaturze T = 1350°C przez okres t = 2 godzin. Otrzymano kompozyty ceramiczne z 5-procentową domieszką tlenku wapnia CaO oraz bez domieszki tego tlenku na drodze jednokrotnego i dwukrotnego spiekania. Do obserwacji morfologii przełomu zastosowano metodę skaningowej mikroskopii elektronowej. Dokonano analizy oceny składu chemicznego z wykorzystaniem metody EDS.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza odporności zużyciowej powłoki tlenkowej współpracującej z kulkami ceramicznymi
  • Duda P., Bara M.
  • Strony: 65-70
  • W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, stereometrycznych oraz morfologii powierzchni materiałów ceramicznych takich jak węglik wolframu WC, azotek krzemu Si3N4, tlenku cyrkonu ZrO2 oraz tlenek glinu Al2O3 we współpracy z powłoką tlenku glinu. Celem badań było określenie przydatności wybranych materiałów do współpracy z anodową powłoką tlenkową w niesmarowanych węzłach tarcia. Artykuł stanowi kontynuację zagadnienia dotyczącego współpracy APT z tworzywami sztucznymi i metalami. Powłoki tlenkowe zostały wytworzone na stopie aluminium EN AW-5251 metodą elektrochemiczną w elektrolicie trójskładnikowym. Testy tribologiczne zostały przeprowadzone na testerze T-01 dla skojarzenia kulka-tarcza. Badania prowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego dla ruchu obrotowego. Pozostałe parametry badań przyjęto zgodnie z wytycznymi programu VAMAS. Wyniki badań wykazały, że wybrane materiały zachowują się w różny sposób podczas współpracy tribologicznej z powłoką tlenkową. Materiały ceramiczne różniły się znacząco między sobą intensywnością zużywania i pozostałymi charakterystykami tribologicznymi. Wykazano, że tlenek cyrkonu nie nadaje się do współpracy z anodową powłoką twardą w warunkach tarcia technicznie suchego. W przypadku pozostałych badanych materiałów uzyskano mniejsze intensywności zużywania powłoki tlenkowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ fazy spinelowej na wybrane właściwości cieplne tworzywa szkło-krystalicznego z układu ZAS
  • Okupski T., Herman D., Walkowiak W., Nadolny K.
  • Strony: 71-77
  • Badano wpływ rodzaju fazy krystalicznej na wybrane właściwości cieplne tworzyw szkło-krystalicznych z układu CaO-MgO-Al2O3-SiO2 i ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2 projektowanych pod kątem zastosowania jako spoiwa do wiązania ziaren ściernych w narzędzie. Wykazano zmianę dyfuzyjności termicznej i przewodnictwa cieplnego w zależności od składu chemicznego tworzyw. Maksymalną wartość dyfuzyjności termicznej d = 0,73 mm2/s i przewodnictwa cieplnego λ = 3,36 W/(m·K) uzyskano dla tworzywa szkło-krystalicznego z udziałem fazy spinelu cynkowego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości fizyczne i przemiany fazowe w ceramice PLZT i PLZTS
  • Skulski R., Bochenek D., Korzekwa J., Wawrzała P.
  • Strony: 78-83
  • W pracy przedstawiono sposób otrzymywania i wyniki pomiarów właściwości fi zycznych ceramiki (Pb1-xLax)(Zr1-yTiy)O3, gdzie x = 0,03 lub 0,06, y = 0,9 (PLZT) oraz (Pb1-xLax)[(Zr1-yTiy)1-zSnz]O3, gdzie x = 0,04, y = 0,9, z = 0,02, 0,04, 0,06, 0,08 (PLZTS). Materiały te należą do roztworów stałych tlenowooktaedrycznych o strukturze typu perowskitu. Badane materiały zostały wykonane przy użyciu klasycznej technologii ceramicznej z wykorzystaniem tlenków. Przedstawione zostały wyniki badań mikrostruktury, przenikalności elektrycznej oraz pętli histerezy P-E. W przypadku PLZT 3/90/10 stwierdzono, że materiał ten w temperaturze pokojowej wykazuje dobrze określone właściwości antyferroelektryczne. W przypadku PLZTS stwierdzono, że zależność między temperaturą Tm, w której występuje maksimum przenikalności elektrycznej, a zawartością cynianu ołowiu jest słaba. Analizując zależność ε(E) otrzymaną w wyniku obliczenia pochodnej zależności P-E stwierdzono, że PLZT 3/90/10 raczej nie jest odpowiednim materiałem do zastosowań w urządzeniach, w których potrzebna jest duża przenikalność elektryczna w silnych polach. Alternatywna ceramika PLZTs wykazywała jednak niską wartość przebicia elektrycznego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Możliwości zwiększenia odporności na ścieranie wyłożeń ogniotrwałych metodą spawania ceramicznego
  • Czechowski J.
  • Strony: 84-88
  • Spawanie ceramiczne jest techniką stosowaną do regeneracji ścian baterii koksowniczych oraz napraw wanien szklarskich. Polega ono na natryskiwaniu mieszanki zawierającej ziarna ogniotrwałe i egzotermiczne dodatki na gorącą powierzchnię wyłożenia ogniotrwałego. Scharakteryzowano proces. Przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem metody spawania ceramicznego do nanoszenia warstw na ogniotrwały beton niskocementowy w celu poprawy jego odporności na ścieranie. Porównano własności warstwy krzemionkowej i korundowo- baddeleitowej. Stwierdzono, że w celu poprawy odporności erozyjnej istotny jest zarówno skład napawanej warstwy jak również jej rozszerzalność cieplna, która powinna być zbliżona do rozszerzalności cieplnej podłoża. Zastosowanie korundowo-baddeleitowej warstwy napawanej umożliwiło 3-krotne zwiększenie odporności na ścieranie w stosunku do badanego betonu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ atmosfery spiekania na mikrostrukturę i właściwości kompozytów Al2O3-Ni
  • Konopka K., Kuczyński P., Miazga A., Riegert D.
  • Strony: 89-93
  • W artykule przedstawiono wpływ atmosfery spiekania (powietrze, argon, wodór) na mikrostrukturę i wybrane właściwości kompozytów Al2O3-Ni. Kompozyty otrzymane były w procesie prasowania i spiekania proszków Al2O3 i Ni. Zastosowanie różnych atmosfer spiekania doprowadziło do zróżnicowanej budowy fazowej kompozytów. Kompozyty spiekane w atmosferze argonu oprócz Al2O3 i Ni charakteryzowały się obecnością NiO. Badania przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej ujawniły obecność NiO w warstwie zewnętrznej kompozytu. W przypadku spiekania w powietrzu stwierdzono obecność fazy spinelowej NiAl2O4 zarówno w warstwie zewnętrznej, jak i w środku próbki o czym świadczą charakterystyczna, niebiesko-turkusowa barwa próbki na całym jej przekroju oraz, potwierdzające obecność spinelu, badania dyfrakcji rentgenowskiej. Powstanie NiO oraz NiAl2O4 świadczy o procesie utleniania cząstek Ni na etapie konsolidacji. W przypadku spiekania w atmosferze argonu warstwa NiO powstaje na granicy międzyfazowej Ni/Al2O3 jako skutek absorpcji tlenu na powierzchni cząstek proszku Ni już na etapie mieszania i prasowania proszków. Natomiast spiekanie w atmosferze powietrza doprowadziło do utworzenia fazy spinelowej. W szczególności w warstwie zewnętrznej doszło do całkowitego przereagowania Ni i przejścia do spinelu NiAl2O4. Spiekanie w redukującej atmosferze H2 zapewnia dwufazową budowę kompozytu złożoną z rozmieszczonych w osnowie Al2O3 cząstek Ni. Różnice w budowie fazowej kompozytów powodują różnice w ich gęstości i porowatości, a także twardości. Najwyższą gęstość jak również twardość uzyskano w kompozytach spiekanych w H2.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Warstwy Ni-P z proszkami ceramicznymi jako faza dyspersyjna
  • Miazga A., Konopka K., Trzaska M., Biedunkiewicz A.
  • Strony: 94-97
  • W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i niektórych właściwości niklowych warstw kompozytowych z fazą dyspersyjną w postaci proszków ceramicznych otrzymanych metodą zol-żel. Wykorzystane zostały dwa rodzaje proszków: nanometryczny węglik tytanu oraz wielofazowa mieszanina węglików i borków, w skład której wchodziły min. TiB2, B4C i TiC, także o rozmiarach nanometrycznych. Warstwy wytwarzane były metodą redukcji chemicznej na stali St3S. W celach porównawczych na tym samym podłożu wytworzona została także warstwa Ni-P. Osadzanie warstw przeprowadzano z wykorzystaniem zasadowej kąpieli do niklowania chemicznego z dodatkiem 1 g/dm3, 5 g/dm3 i 10 g/dm3 ceramicznej fazy dyspersyjnej. Na podstawie przyrostu masy określona została szybkość narastania warstw pozwalająca ocenić efektywność procesu bezprądowego osadzania. Topografi a otrzymanych warstw oraz struktura warstw na przekroju charakteryzowane były z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawką EDS. Wykonana została komputerowa analiza obrazu pozwalająca określić zawartość fazy ceramicznej w warstwie. Charakterystyka morfologii powierzchni warstw wykonana została z użyciem profilometru optycznego. Określone zostały także parametry chropowatości oraz mikrotwardość. Stwierdzono, że obecność proszku TiC w kąpieli zwiększa szybkość procesu osadzania warstw, natomiast proszek wielofazowy spowalnia ten proces oraz jest on mniej efektywny pod względem ilości wbudowanej w warstwę fazy ceramicznej. Stwierdzono także, że warstwy kompozytowe charakteryzowały się znacznie większą chropowatością powierzchni oraz wyższą mikrotwardością w porównaniu do warstwy Ni-P.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie ceramiki Sr0,7Ba0,3Nb2O6 o ukierunkowanej mikrostrukturze metodą prasowania na gorąco
  • Nogas-Ćwikiel E.
  • Strony: 98-102
  • W ramach niniejszej pracy otrzymano ceramikę o ukierunkowanej mikrostrukturze do zastosowań w elektronice. We wprowadzeniu przedstawiono główne obszary zastosowań piezoelektrycznych i piroelektrycznych materiałów ceramicznych. Większość produkowanych na skalę przemysłową materiałów piezoceramicznych powstaje na bazie roztworów stałych Pb(Zr1-xTix)O3 (PZT). Ceramika typu PZT w fazie paraelektrycznej, w której powstaje podczas spiekania, posiada strukturę regularną, co nie sprzyja powstawaniu tekstury. Teksturę można uzyskać w przypadku materiałów, w których mikrostrukturze ziarna rosną anizotropowo. Jedną z grup materiałów o innej niż regularna komórce elementarnej stanowią materiały o strukturze typu tetragonalnego brązu wolframowego (TBW). Niobian baru strontu SrxBa1-xNb2O6 (SBN) w zakresie 0,25 < x < 0,75 jest ferroelektrykiem o strukturze typu tetragonalnego brązu wolframowego. W niniejszej pracy do otrzymania ceramiki Sr0,7Ba0,3Nb2O6 (SBN70) o ukierunkowanej mikrostrukturze zastosowano metodę prasowania na gorąco. Użyto proszków ceramicznych syntezowanych metodą zol-żelową. Ceramika SBN70 o ukierunkowanej mikrostrukturze może być zastosowana do budowy przetworników piezoelektrycznych i piroelektrycznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Analiza składu chemicznego i fazowego ceramicznych naczyń archeologicznych
  • Riegert D., Konopka K., Kobylińska U.
  • Strony: 103-107
  • Celem badań przedstawionych w artykule była analiza składu chemicznego i fazowego ceramicznych naczyń archeologicznych. Do badań zastosowano skaningowy mikroskop elektronowy wraz z przystawką do mikroanalizy rentgenowskiej, fluorescencyjny spektrometr rentgenowski oraz dyfraktometr rentgenowski. Materiałem do badań były fragmenty ceramicznych naczyń archeologicznych typu Menkendorf – Szczecin z IX–XI wieku pochodzących z terenów obecnej Polski i Niemiec. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej badaniom i obserwacjom poddane były gliniana osnowa oraz domieszki, co pozwoliło na ich analizę chemiczną. Badania przy użyciu spektrometru fluorescencyjnego pozwoliły na analizę składu chemicznego sproszkowanych fragmentów próbek, natomiast dyfraktometria rentgenowska ich składu fazowego. Badania składu chemicznego wykonane przy użyciu SEM–EDS wykazały obecność najczęściej występującej domieszki w postaci kwarcu. Badania spektrometrii fl uorescencyjnej pokazały, że we wszystkich zbadanych próbkach zawartość Al2O3 jest zbliżona i wynosi (18-19)% wag., co świadczy, że do wyrobu naczyń użyto gliny plastycznej. Analizy te wykazały również obecność szeregu innych tlenków takich jak min. SiO2, Fe2O3, Na2O, K2O, CaO. Badania dyfrakcyjne potwierdziły we wszystkich próbkach obecność takich faz jak SiO2 (kwarc), NaAlSi3O8 (albit) i Al2O3 (korund).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wytwarzanie przezroczystej ceramiki Y2O3 metodą spiekania pod ciśnieniem
  • Wajler A., Węglarz H., Tomaszewski H., Możdżonek M., Sidorowicz A., Librant Z.
  • Strony: 108-114
  • Celem pracy było wytworzenie polikrystalicznych tworzyw z tlenku itru o możliwie wysokiej przezroczystości w zakresie podczerwieni, przy wykorzystaniu handlowo dostępnych mikroproszków Y2O3 oraz metody prasowania na gorąco. W pracy zbadano wpływ rodzaju i ilości dodatków ułatwiających spiekanie (Eu2O3, La2O3) na transmisję i mikrostrukturę uzyskanych tworzyw. Wykazano, że dodatek 1% wag. wymienionych tlenków przyczynia się już do ich przeświecalności. Transmisja ceramiki Eu:Y2O3 w zakresie długości fali 2-6 μm wynosi 2%-60%, zaś 50%-70% w przypadku ceramiki La:Y2O3. Korzystniejsze właściwości spieków Eu:Y2O3 oraz La:Y2O3 uzyskuje się po wprowadzeniu 1% wag. dodatku LiF.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ni-Al wytwarzane metodą PPS z udziałem reakcji SHS
  • Rosiński M., Michalski A., Wysocki B., Wachowicz J.
  • Strony: 115-119
  • Metodą PPS (ang. pulse plasma sintering) wytworzono spieki NiAl, Ni3Al i kompozyty z rozproszonymi cząstkami diamentu w osnowie NiAl i Ni3Al, wykorzystując proszki aluminium, niklu i diamentu oraz reakcje SHS (ang. self-propagating high-temperature synthesis). Spieki NiAl mają gęstość 100% gęstości teoretycznej, a spieki Ni3Al – 97,8%. Średnia wielkość ziarna spieku NiAl wynosi 5,3 μm, a spieku Ni3Al 4,9 μm i jest ona 2-3-krotnie mniejsza niż w spiekach NiAl i Ni3Al otrzymywanych innymi metodami. Twardość wynosi 350 HK1 zarówno w przypadku spieków NiAl, jak i Ni3Al. Badania składu fazowego kompozytów NiAl/diament i Ni3Al/diament wykazały, że w procesie spiekania nie następuje grafi tyzacja diamentu. Gęstość spieku diamentowego z osnową NiAl wynosi 5,11 g/cm3, co stanowi 100% gęstości teoretycznej, a z osnową Ni3Al 6,12 g/cm3 i jest ona mniejsza od gęstości teoretycznej o ok. 2%. Twardość spieków diamentowych z osnową NiAl jest większa od twardości NiAl o 210 jednostek HK1, a spieku z osnową Ni3Al o 130 jednostek HK1. W spiekach Ni3Al/diament występuje silne połączenie cząstek diamentu z osnową i węglikiem Ni3AlC0,5, występującym na granicy faz diament-Ni3Al.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania fizykochemiczne złożonych tlenków w układzie Mn-Co-O otrzymywanych metodami chemii mokrej
  • Kruk A., Brylewski T., Adamczyk A., Kucza W., Przybylski K.
  • Strony: 120-130
  • Spinele manganowo-kobaltowe są obecnie badane jako potencjalne materiały powłok ochronno-przewodzących na powierzchnie stali ferrytycznych. Ze względu na wysokie przewodnictwo elektronowe oraz zdolność blokowania dyfuzji chromu, mogą znaleźć zastosowanie jako powłoki interkonektorów w ogniwach paliwowych typu IT-SOFC. Syntezę spineli manganowo-kobaltowych przeprowadzono metodą zol-żel, współstrącania oraz reakcji w fazie stałej. Strukturę oraz morfologię proszków i spieków, a także przewodnictwo elektryczne spieków badano przy pomocy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Uzyskane spinele o składzie Mn1+xCo2-xO4 wykazywały zróżnicowaną mikrostrukturę, wysokie przewodnictwo elektryczne oraz stabilność strukturalną. Zbadano przejście fazowe układ tetragonalny-regularny oraz określono jego wpływ na właściwości elektryczne Mn1,5Co1,5O4 w podwyższonych temperaturach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Fizykochemiczne właściwości materiałów w układzie Crofer 22 APU/La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3 na interkonektory do zastosowania w SOFC
  • Miszczyk M., Dziekan E., Przybylski K., Brylewski T., Gaweł R.A., Kruk A.
  • Strony: 131-141
  • W pracy zastosowano materiał katodowy La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3 (LSCF48) do otrzymania przewodzącej powłoki na interkonektorze ze stali ferrytycznej Crofer 22 APU z przeznaczeniem do budowy ogniwa SOFC. Powłoki LSCF48 w postaci pasty nakładano na powierzchnie stali metodą sitodruku, a następnie poddawano odpowiedniej obróbce termicznej. Do badań fizykochemicznych przygotowano trzy rodzaje próbek: próbki ze stali czystej (Crofer 22 APU), próbki z powłoką naniesioną na podłoże niemodyfi kowane powierzchniowo (Crofer 22 APU/LSCF48) oraz próbki z powłoką naniesioną na podłoże po uprzednim jego utlenianiu w 1073 K przez 24 godz. w powietrzu (Crofer 22 APU/Cr2O3/LSCF48). W oparciu o badania kinetyki utleniania w/w próbek w 1073 K przez 528 godz. w powietrzu stwierdzono, że najwyższą odporność na cykliczne warunki utleniania wykazuje układ Crofer 22 APU/LSCF48. Tak korzystne zjawisko wynika z faktu, że omawiana powłoka bez udziału warstwy przejściowej Cr2O3 wykazuje dobrą przyczepność do rdzenia metalicznego dzięki utworzeniu pośredniej warstwy reakcyjnej pomiędzy metalem a materiałem powłoki. Z utworzeniem tej warstwy reakcyjnej wiąże się też niższa powierzchniowa rezystancja elektryczna w 1073 K w powietrzu w porównaniu z czystą stalą Crofer 22 APU.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 64, Numer 2

  • Zjawiska Transportowe I Anomalie Dyfuzji W Szkłach
  • Schaeffer H.A.
  • Strony: 156-161
  • Procesy transportu masy w szkle mogą być zróżnicowane w zależności od typu dyfundujących składników: gazy, modyfikatory sieciowe i składniki więźbotwórcze. Ruchliwości tych składników dają przyczynek do powstania rozmaitości procesów kontrolowanych dyfuzją i właściwości. Omówione zostaną reakcje takie jak rozpuszczanie cząstek piasku przez stopy sodowo-krzemianowe, korozyjny atak stopów szklanych na materiały ogniotrwałe, dewitryfikacja w szkle sodowo-wapniowo-krzemionkowym, zachodzące na powierzchni rozdziału faz, w których potencjał chemiczny jest siłą napędową ustalania się profili dyfuzji wstępującej. Tworzenie się maksimum stężenia cyny („garb cynowy”), które znajdowane jest w obszarach przypowierzchniowych na stronie dolnej szkła płaskiego z metody float, jest następnym przykładem dyfuzji wstępującej, w tym przypadku wywołanej przez reakcje redox. Porównuje się wpływ efektu mieszanego alkalicznego w przypadku jednorodnie stopionej serii szkła sodowo-potasowo-wapniowo-krzemionkowe i wymiany jonowej w szkle (szkło sodowo-wapniowo-krzemionkowe) na rezystywność elektryczną szkieł. W szkle pochodzącym z wymiany jonowej jedynie sód działa jako nośnik ładunku elektrycznego, podczas gdy w normalnych szkłach otrzymanych z mieszaniny alkaliów obydwa składniki alkaliczne mogą być odpowiedzialne za przewodnictwo elektryczne. Ponadto, przeglądowi poddane są anomalie dyfuzji sodu w SiO2, aby ujawnić możliwy wpływ efektu mieszanego alkalicznego na poziom zanieczyszczeń pomiędzy zawartością sodu i OH. Na koniec, interpretacji poddawana jest rola dyfuzyjności tlenu sieciowego, tlenu cząsteczkowego i krzemu w szkle krzemionkowym. Ruchliwość tlenu rządzi wzrostem pasywujących warstw SiO2 na materiałach zawierających krzem takich jak krzem, węglik krzemu i azotek krzemu, podczas gdy ruchliwość krzemu odpowiedzialna jest za płynięcie lepkościowe.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Badania eksploatacyjne powierzchni hydrofobowych i superhydrofobowych w maszynie papierniczej w przypadku zastosowania łatwy do czyszczenia
  • Laakso J., Zhang X., Heinonen S., Levänen E.
  • Strony: 162-167
  • Powierzchnie hydrofobowe i superhydrofobowe poddano badaniom eksploatacyjnym w dwóch miejscach maszyny papierniczej, aby obserwować cechę łatwości oczyszczania w porównaniu z powierzchnią odniesienia. Jedno badane miejsce znajdowało się w pobliżu prętów maszyny i było mokrym miejscem wystawionym na działanie włókien i ekstraktów drewnianych; drugie badane miejsce znajdowało się przy walcu formatowym, gdzie było bardziej sucho, a powierzchnie były wystawione na działanie aerozolu klejowego. Okres badania wynosił 16 dni. Po zakończeniu badań eksploatacyjnych wszystkie powierzchnie pokryły substancjami zebranymi ze środowiska maszyny papierniczej. Powierzchnie te umyto następnie wodą pod ciśnieniem. W przypadku powierzchni badanych w pobliżu prętów maszyny, zgromadzone substancje można było zmyć tylko częściowo i dlatego żadna powierzchnia nie charakteryzowała się łatwością czyszczenia. Jednakże w przypadku powierzchni badanych przy walcu formatowym, powierzchnie hydrofobowa i superhydrofobowa poddane myciu były całkowicie czyste. Powierzchnie poddane badaniom eksploatacyjnym zostały scharakteryzowane wizualnie, za pomocą mikroskopu stereoskopowego i skaningowego oraz za pomocą pomiarów konta zwilżania. Wyniki pokazują, że zastosowanie powierzchni hydrofobowej i superhydrofobowej jako powierzchni łatwej do oczyszczania zależy od miejsca badania, gdzie występują substancje różnego typu. Powierzchnia hydrofobowa pracuje na wałku formatowym prawie tak samo dobrze jak powierzchni superhydrofobowa, wykazując właściwość łatwości czyszczenia.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Właściwości mechaniczne i mikrostruktura nanokompozytów 1Y2ND-TZP/20% obj. Korund
  • Kern F.
  • Strony: 168-171
  • Kompozyty bazujące na dwutlenku cyrkonu stosowane są często do wykonywania elementów mechanicznych i biomedycznych wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na pękanie. W ramach prezentowanej pracy wytworzono ceramikę cyrkoniową wzmocnioną korundem, wykorzystując TZP stabilizowane dodatkami 1% mol. tlenku itru i 2% mol. tlenku neodymu, które zmieszano z korundem w ilości 20% obj. i konsolidowano drogą prasowania na gorąco w 1250–1450°C przez 1 h pod ciśnieniem 60 MPa. Zbadano właściwości mechaniczne, skład fazowy i mikrostrukturę. Współstabilizowany materiał ATZ pokazał kombinację wysokiej 4-punktowej wytrzymałości wynoszącej 1300 MPa i bardzo wysokiej odporności na pękanie - 11 MPa∙√m. Progowa intensywność naprężeń wynosząca 5 MPa∙√m wskazuje na wysoką odporność na podkrytyczny wzrost pęknięć. Mikrostruktura pokazuje jednorodne rozproszenie ziaren korundu w dwumodalnej osnowie cyrkoniowej składającej się z przemienialnych drobnych ziaren i nieprzemienialnych, dużych, ziaren o strukturze regularnej. Najlepsze właściwości uzyskuje się w temperaturach spiekania z przedziału 1350-1400°C; przy wyższych temperaturach materiał rozkłada się na fazy jednoskośną i regularną tracąc swoją wysoką wytrzymałość i odporność na pękanie.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Szkła i światłowody aktywne jako luminescencyjne źródła promieniowania
  • Dorosz D., Kochanowicz M., Żmojda J., Mazerski W., Miluski P., Dorosz J.
  • Strony: 172-176
  • W artykule przedstawiono wyniki badań nad dwoma układami szkieł: fluorokrzemianowego i fluorofosforanowego, domieszkowanych jednocześnie jonami Nd3+ i Yb3+. Przeprowadzono optymalizację zawartości domieszek w celu przestrzennego dopasowania przekrojów czynnych na emisję donora (Nd3+) i absorpcję akceptora (Yb3+). W wyniku pobudzania układów diodą laserową o długości fali 808 nm uzyskano szerokie widmo luminescencji w okolicach 1 μm będące superpozycją przejść 4F3/2→4I11/2 dla Nd3+ i 2F5/2→2F7/2 dla Yb3+. Z opracowanych szkieł charakteryzujących się najszerszym widmem luminescencji wytworzono światłowody, uzyskując wzmocnioną emisję spontaniczną (ASE) na długości fali 1,1 μm.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Spektroskopia czasów życia pozytonów jako narzędzie badań stopnia zdefektowania materiałów o strukturze nieuporządkowanej
  • Golis E., Filipecki J., Kocela A.
  • Strony: 177-180
  • W pracy przedstawiono wykorzystanie spektroskopii czasów życia pozytonów PALS do badania stopnia zdefektowania materiałów o strukturze nieuporządkowanej. Jako materiałów badawczych użyto następujących próbek: szkło tlenkowe, szkło chalkogenidkowe i polimer. Metoda PALS jest szczególnie czuła na wykrywanie w materiałach o strukturze nieuporządkowanej defektów strukturalnych, w których pułapkowany może być zarówno pozyton (defekty liniowe), jak i pozyt (luki, wolne objętości). W wyniku przeprowadzonych pomiarów otrzymano krzywe opisujące zależność liczby zliczeń aktów anihilacyjnych w funkcji czasu. Rozkład widma czasu życia pozytonów był przeprowadzony na trzy składowe τ1, τ2 i τ3. Składowa τ1 jest odpowiedzialna za anihilację swobodną pozytonów i anihilację z elektronami defektów punktowych typu wakans. Składowa τ2 związana jest z występowaniem defektów objętościowych powstających na granicach międzyziarnowych, dyslokacji lub skupisk wakansów. Składowa τ3 przypisywana jest do anihilacji pick-off oznaczającej pułapkowanie orto-pozytu, o-Ps, przez wolne objętości i daje informację o geometrycznych parametrach tych wolnych objętości. Obliczone parametry wychwytu pozytonów i pozytu w badanych, nieuporządkowanych strukturalnie materiałach pozwalają wyciągnąć wnioski dotyczące stopnia i charakteru zdefektowania badanych materiałów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Stemplowanie szkieł – tania metoda formowania struktur optycznych
  • Kujawa I., Buczyński R., Duszkiewicz J., Lechna A., Pysz D., Stępień R.
  • Strony: 181-187
  • Wytwarzanie złożonych struktur w skali mikro może być realizowane na wiele sposobów, np. poprzez obróbkę mikromechaniczną, epitaksję, procesy litograficzne i jonowe oraz wiele innych dostępnych technik. Większość z nich jest droga i czasochłonna. Stemplowanie na gorąco jest natomiast procesem stosunkowo tanim i dostosowanym do masowej produkcji, stanowi więc ciekawą alternatywę. W artykule przedstawiamy krótki opis tej metody replikacji oraz nasze wstępne prace dotyczące rozwijania tej technologii dla szkieł dopasowanych do zakresu średniej podczerwieni.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie metody dwuetapowego utleniania do badań mechanizmu narastania zgorzeliny rutylowej na tytanie
  • Gil A., Kuc A.
  • Strony: 188-191
  • Badania mechanizmu narastania zgorzeliny TiO2 na tytanie z zastosowaniem metody obojętnych markerów prowadzone były w latach 60-tych ubiegłego wieku przez Kofstada. Dla temperatury 900C platynowy marker zlokalizowany został na powierzchni warstwy rutylowej. Powyższy rezultat, w połączeniu z wynikami badań przewodnictwa elektrycznego TiO2, pozwoliły Kofstadowi na zaproponowanie modelu struktury defektowej tego tlenku, w którym, jako dominujące defekty punkowe, przyjęte zostały wakancje anionowe. Powyższy model był przez długie lata uważany jako poprawny, ale z czasem zaczął budzić pewne wątpliwości. Zauważyć należy, że położenie markera na powierzchni warstwy tlenkowej nie daje jednoznacznej informacji dotyczącej dominującego mechanizmu transportu reagentów w zgorzelinie. Marker na powierzchni zgorzeliny stwierdza się zarówno w przypadku dordzeniowego transportu utleniacza po defektach punktowych, jak i po defektach dwu- i trójwymiarowych (granice ziaren, mikroszczeliny, otwarte pory). Aby to rozstrzygnąć przeprowadzić należało badania dwuetapowego utleniania z zastosowaniem izotopów tlenu 16O2 i 18O2. W pracy zaprezentowane zostały wyniki dwuetapowego utleniania tytanu dla temperatury 900°C. Do wyznaczenia głębokościowych rozkładów stężeń obu izotopów tlenu w zgorzelinie zastosowano technikę analizy powierzchniowej SNMS. Uzyskany wynik jednoznacznie

    wykluczył dyfuzję tlenu po defektach punktowych w TiO2 jako dominujący mechanizm transportu reagentów w warstwowej zgorzelinie rutylowej na tytanie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Formowanie drobnych proszków tlenku itru poprzez prasowanie filtracyjne
  • Zych Ł., Bochenek K., Wajler A., Lach R.
  • Strony: 192-197
  • Artykuł przedstawia wstępne wyniki badań nad formowaniem i spiekaniem drobnych proszków tlenku itru. Celem badań było uzyskanie gęstych, drobnokrystalicznych materiałów cechujących się przeświecalnością w zakresie podczerwieni oraz podwyższoną twardością. Aby osiągnąć zamierzony efekt posłużono się nanometrycznymi proszkami formowanymi metodą prasowania filtracyjnego zawiesin. Ta ostatnia powinna - w zamyśle - prowadzić do surowych próbek o jednorodnych mikrostrukturach znajdujących odzwierciedlenie w wąskim rozkładzie wielkości porów. Do badań użyto komercyjnego proszku firmy Nanoamor oraz proszku syntezowanego w ITME (Warszawa). Oba proszki charakteryzowały się nanometrycznym rozmiarem pierwotnych krystalitów zaglomerowanych w znacznie większe, submikronowe lub mikronowe skupiska. Wodne zawiesiny obu proszków formowano metodą prasowania filtracyjnego, niekiedy z następującym po nim doprasowaniem izostatycznym próbek, które następnie spiekano w atmosferze powietrza oraz próżni w temperaturach 1500, 1600 i 1700°C. Dodatkowo sprawdzono działanie LiF jako dodatku do spiekania. Badano gęstość otrzymanych spieków oraz ich mikrostrukturę, a w przypadku najlepiej zagęszczonych materiałów również ich twardość Vickersa oraz przeświecalność w podczerwieni. Uzyskane wyniki wskazują, że samo prasowanie filtracyjne prowadzi do próbek o znacznej porowatości oraz o szerokim rozkładzie porów. To niekorzystne z punktu widzenia spiekania zjawisko jest wynikiem silnej aglomeracji obu proszków. Sytuację w surowych próbkach poprawia doprasowanie izostatyczne prasowanych filtracyjnie próbek. We wszystkich spiekanych w powietrzu i próżni próbkach formowanych z zawiesin obserwowany jest znaczny rozrost wielkości ziaren i zamykanie w ich wnętrzu porów, podczas gdy w próbkach prasowanych izostatycznie z suchego proszku ziarna są znacznie mniejsze. Być może zjawisko to jest związane z wrażliwością nanometrycznych proszków tlenku itru na nawet niewielkie różnice w rozkładzie wielkości porów lub wprowadzaniem podczas obróbki zawiesiny zanieczyszczeń prowadzących do rozrostu ziaren. Wyżej wymienione zjawiska niekorzystnie wpłynęły na przeświecalność próbek w podczerwieni oraz ich twardość.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ uszlachetniania powierzchni na zwiększanie wytrzymałości mechanicznej opakowań szklanych
  • Czarnacki K., Wasylak J.
  • Strony: 198-202
  • Bardzo ważnymi czynnikami, które mają wpływ na zwiększenie wytrzymałości opakowań szklanych są metody uszlachetniania opakowań szklanych. Celem publikacji jest pokazanie jak zwiększa się wytrzymałość mechaniczna opakowań szklanych wraz z zastosowaniem różnych metod ich obróbki. W pracy przedstawiono dotychczasowe wyniki badań wytrzymałościowych butelek szklanych uszlachetnianych na gorąco związkami glinu w porównaniu z butelkami szklanymi uszlachetnianymi na gorąco związkami cyny. Prezentowane wyniki badań wdrożonej metody uszlachetniania związkami glinu w Pol−Am−Pack S.A. Oddział Huta Szkła “ORZESZE” będą wytycznymi dla ulepszenia procesu produkcyjnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Bioaktywne szkło z układu CaO-P2O5-SiO2 jako składnik kompozytów dla zastosowań medycznych
  • Kokoszka-Pawlik J, Cholewa-Kowalska K., Łączka M.
  • Strony: 203-208
  • Celem prezentowanej pracy było wytworzenie kompozytów o osnowie metalicznej (Ti) i ceramicznej (TiO2) modyfikowanych bioaktywnymi szkłami. Do badań zastosowano bioszkła otrzymywane na drodze syntezy zol-żel (BGZ) oznaczone symbolami A2 i S2 o składzie chemicznym A2 – 54CaO-40SiO2-6P2O5 (% mol.) oraz S2 - 16CaO-80SiO2-4P2O5 (% mol.). W pracy wytworzono kompozyty Ti modyfikowane 10% wag. oraz TiO2 z udziałem 25% wag. bioaktywnych szkieł pochodzenia żelowego (A2, S2). Stosując skaningową mikroskopię elektronową (SEM) oraz analizę rentgenograficzną (XRD) scharakteryzowano mikrostrukturę oraz skład fazowy otrzymanych kompozytów. Przeprowadzono badania ich parametrów mechanicznych (wytrzymałość na ściskanie). Bioaktywność materiałów oceniono na podstawie zmian morfologii powierzchni próbek po kontakcie przez 21 dni z płynem symulującym ludzkie osocze (SBF). Przeprowadzone badania wskazały, że dodatek bioaktywnych szkieł, zarówno do matrycy Ti jak i TiO2, spowodował otrzymanie materiałów o wytrzymałości na ściskanie odpowiadającej wartościom wytrzymałości części korowej kości ludzkiej. W przypadku kompozytów TiO2-BGZ otrzymano dodatkowo znaczące wzmocnienie materiałów i wytrzymałość na ściskanie wyższą niż materiał odniesienia TiO2. Oba wytworzone w pracy rodzaje kompozytów Ti-BGZ oraz TiO2-BGZ wykazywały właściwości bioaktywne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie i charakterystyka struktury nanorurek TiO2
  • Nocuń M., Kwaśny S.
  • Strony: 209-213
  • Nanorurki z ditlenku tytanu znajdują coraz szersze zastosowania praktyczne, głównie w procesach katalitycznych i fotokatalitycznych. Podstawową zaletą nanorurek w stosunku do TiO2 w formie proszku jest znacznie większe rozwinięcie powierzchni i wyższa aktywność. Nanorurki TiO2 są jednak ciągle materiałem mało zbadanym zwłaszcza pod kątem zastosowań fotokatalitycznych w cienkich warstwach. W pracy opisano procedurę syntezy nanorurek tytanowych metodą hydrotermalną w roztworze alkalicznym. Celem pracy było porównanie struktury otrzymanych materiałów w zależności od formy krystalicznej materiału wyjściowego. Charakterystykę struktury nanorurek przeprowadzono w oparciu o technikę FTIR oraz spektroskopię Ramana, skład fazowy wyznaczono w oparciu o dyfrakcję rentgenowską, natomiast morfologię włókien analizowano za pomocą mikroskopii skaningowej i transmisyjnej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie polikryształów azotku glinu z dodatkiem tlenku itru
  • Jankowski K., Kata D., Lis J.
  • Strony: 214-218
  • Polikryształy azotku glinu charakteryzują się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, dobrą stabilnością temperaturową i chemiczną oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną. AlN posiada właściwości piezoelektryczne i jest półprzewodnikiem szerokopasmowym. Dzięki temu coraz szerzej jest stosowany w elektronice, energetyce jądrowej oraz przemyśle wojskowym. Najczęściej polikryształy azotku glinu są wytwarzane przez spiekanie z dodatkiem tlenku itru i tlenku glinu. Duża ilość dodatków obniża przewodnictwo cieplne tego tworzywa w związku z czym w pracy starano się wytworzyć polikryształy AlN o jak najmniejszej ich zawartości. Zastosowano dwie metody otrzymywania polikryształów: prasowanie na gorąco i spiekanie swobodne. Próbki prasowano na gorąco w atmosferze azotu w temperaturze 1900°C przez 2 godziny. Polikryształy bez ciśnienia spiekano w atmosferze azotu w temperaturze 1830°C przez 5 godzin oraz 1900°C przez 2 godziny. Dla wszystkich próbek zostały wyznaczone gęstości pozorne metodą Archimedesa. Celem sprawdzenia składu fazowego polikryształów zastosowano technikę dyfrakcji rentgenowskiej. Na obrazach dyfrakcyjnych wykryto następujące fazy: granat itrowo-glinowy (Y3Al5O9-YAG), perowskit itrowo-glinowy (YAlO3-YAP) oraz jednoskośną fazę itrowo-glinową (Y4Al2O9-YAM). Fazy te powstały podczas procesu spiekania wskutek reakcji Y2O3 z Al2O3. Tlenek glinu znajdował się w układzie w wyniku pasywacji ziaren proszku AlN użytego do spiekania. Najwyższy współczynnik przewodzenia ciepła, wynoszący 250 W/(m·K), otrzymano dla polikryształów spiekanych swobodnie w temperaturze 1900°C przez 2 godziny i zawierających 5% wag. Y2O3.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Szkła ołowiowo-bizmutowe na włókna mikrostrukturalne i elementy mikrooptyczne dla średniej podczerwieni
  • Stępień R., Buczyński R., Pysz D., Kujawa U.
  • Strony: 219-224
  • Szkła trójskładnikowe PbO-Bi2O3-Ga2O3 charakteryzują się wysoką przepuszczalnością średniej podczerwieni (do 8 μm), ale odznaczają się dużą skłonnością do krystalizacji. W celu podwyższenia trwałości termicznej szkieł ich skład modyfikowano dodatkami GeO2, SiO2, Tl2O, CdO, Nb2O5. Uzyskano szkła nadające się do wytwarzania włókien mikrostrukturalnych i elementów mikrooptycznych. Wzrost odporności termicznej szkieł okupiony został przesunięciem progu absorpcji w kierunku krótszych fal.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie metod mechanochemicznych do otrzymywania spoiw szklanych
  • Ciecińska M., Stoch P.
  • Strony: 225-228
  • Badano szkła aktywowane mechanicznie krzemianowo–barowe z przeznaczeniem do zastosowania jako luty do łączenia różnego typu materiałów. Zbadano właściwości termiczne szkieł z układu BaO–SiO2–MgO–ZnO o zawartości SiO2 jako składnika więźbotwórczego mniejszej niż 40% mas. oraz określono wpływ na nie aktywacji mechanicznej. Postęp topienia szkieł kontrolowano przy użyciu mikroskopu wysokotemperaturowego. Wykazano, że aktywacja mechaniczna obniża znacznie temperatury topienia szkieł oraz zwiększa ich zdolność do krystalizacji. Wytypowano szkła najbardziej odpowiednie jako luty.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dobór środka klarującego do zestawów o zwiększonej zawartości szkła z recyklingu
  • Kuśnierz A.
  • Strony: 229-233
  • Topienia zestawu szklarskiego obejmuje szereg procesów chemicznych i zjawisk fizycznych. W pracy podejmuje się próbę doboru najefektywniejszego środka klarującego do zestawów szklarskich na szkło opakowaniowe o zwiększonej zawartości szkła z recyklingu (60%), częściowo zastępującego tradycyjne surowce szklarskie. Jako modelowe przyjęto szkło o składzie chemicznym: 73,0% mas. SiO2, 1,0% mas. Al2O3, 10,0% mas. CaO, 2,0% mas. MgO i 14,0% mas. Na2O. Zestaw na szkło składał się z surowców używanych w przemysłowym topieniu szkieł oraz wybranych środków klarujących i szkła z recyklingu. Badano zawartość i skład gazów resztkowych w zależności od zastosowanego składu chemicznego. Uzyskane wyniki badań są pomocne w przypadku rozwiązywania problemów technologicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badanie możliwości zastosowania odpadowego szkła kineskopowego do produkcji szkliw, topników i barwnych kształtek ceramicznych
  • Gebel R., Synowiec B.
  • Strony: 234-238
  • Przesłanką do podjęcia niniejszego tematu była konieczność utylizacji odpadów kineskopowych i potencjalna możliwość zastosowania otrzymanych wyników w praktyce. W pracy zbadano możliwości wykorzystania odpadów szkła kineskopowego jako pełnowartościowego surowca wtórnego do wytwarzania szeroko pojętych wyrobów ceramicznych. Zebrana wiedza o składzie i właściwościach tego szkła pozwoli na jego przemyślane zagospodarowanie i ponowne wprowadzenie do obrotu. Efektem przeprowadzonych prac jest określenie szeregu parametrów szkieł kineskopowych umożliwiających projektowanie na ich bazie nowych środków zdobniczych. Stwierdzono realną możliwość stosowania tego odpadowego surowca do wytwarzania farb matujących do szkła oświetleniowego, topników do farb na porcelanę i porcelit, szkliw kaflarskich (po modyfikacji składu), blatów ceramicznych, płytek podłogowych i elewacyjnych oraz szkliw efektowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka optyczna tlenkowych szkieł nieorganicznych barwionych jonami manganu
  • Terczyńska-Madej A., Cholewa-Kowalska K., Łączka M.
  • Strony: 239-243
  • W pracy określono wpływ zmian zachodzących w składzie chemicznym szkła bazowego, wywołujących zmianę elementu więźbotwórczego oraz charakteru modyfikacji więźby, na najbliższe otoczenie jonów manganu wprowadzonych do struktury szkieł, determinujących stan walencyjny badanych jonów metalu przejściowego, a w efekcie – barwę szkieł. Jako przedmiot badań wybrano modelowe szkła nieorganiczne krzemianowe oraz fosforanowe o składach: 33R2O-67SiO2 i 20R2O-15Al2O3-65P2O5, gdzie R = Li, Na, K, które barwiono tlenkiem manganu MnO2. Mangan w szkłach nieorganicznych może występować w postaci jonów na II oraz III stopniu utlenienia, prawdopodobnie jedynie w koordynacji oktaedrycznej, chociaż obecność jonów manganu w szkle na wyższym stopniu utlenienia jest również możliwa. Podstawową metodą, która pozwala na badanie tych zagadnień jest spektroskopia elektronowa UV-VIS-NIR, a metodami uzupełniającymi są spektroskopia EPR czy XPS. Korzystając z tych metod określono widma elektronowe i opierając się na ich analizie oceniono wpływ zarówno matrycy szklistej, jak i modyfikatora (Li, Na, K) na charakter lokalnego otoczenia jonów manganu w badanych szkłach barwnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości hydrofobowe cienkich warstw żelowych domieszkowanych tlenkiem cynku
  • Zontek J., Wasylak J.
  • Strony: 244-247
  • W pracy podjęto próbę oceny wpływu matrycy cienkich warstw żelowych na właściwości hydrofobowe. Powłoki hydrofobowe domieszkowane tlenkiem cynku zostały otrzymane metodą zol-żel z elektrostatycznym osadzaniem. Do syntezy wykorzystano prekursory zawierające w swoim składzie zarówno krzem, jak i tytan: TEOS (tetraetyloortokrzemian), TEOT (tetraetyloortotytanian) i PDMS (polidimetylosiloksan). Następnie do wybranych matryc wprowadzono tlenek cynku w postaci nanoproszku. Otrzymane cienkie powłoki na szkle sodowo–wapniowo-krzemianowym charakteryzowały się wysokim poziomem przepuszczalności fali świetlnej w zakresie 250-1050 nm, co zostało potwierdzone badaniem UV-VIS przy użyciu spektrofotometru Jasco V 660. Otrzymane metodą zol-żel powłoki charakteryzowały się podwyższonymi właściwościami hydrofobowymi, co potwierdzono badaniem kąta zwilżania, które dało wartość 105° w przypadku próbki z dodatkiem PDMS-u. Obserwacja powierzchni próbek przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego wraz z analizą EDAX potwierdziła nanokrystalizację związków hydrofobowych na powierzchni cienkich warstw.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Lantanowce w szkłach chalkogenidkowych
  • Reben M., Burtan B.
  • Strony: 248-251
  • W artykule przedstawiono technologię syntezy szkieł tellurowych aktywowanych wybranymi pierwiastkami ziem rzadkich (RE). Celem pracy było zbadanie wpływu aktywnych domieszek Nd3+, Er3+ oraz Pr3+ na wybrane parametry optyczne. Zbadano wpływ aktywnych domieszek na współczynnik załamania światła. Pomiary optyczne wykonano przy użyciu elipsometru spektroskopowego M2000 firmy Woollam w zakresie widmowym 190–1700 nm. Krzywe doświadczalne w zakresie 300–1700 nm przypominają swoim kształtem krzywą Cauchy’ego, dlatego też zastosowano taki model teoretyczny dopasowania do wartości eksperymentalnych kątów Ψ i Δ. Wpływ pierwiastków RE na charakter przejść radiacyjnych dla poziomów wzbudzonych jonów Nd3+, Er3+ oraz Pr3+ wyznaczono przy użyciu standardowej teorii Judd-Ofelta.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Metoda sensorów szklanych i pomiary termowizyjne jako badania uzupełniające do przytgotowania konserwacji zachowawczej
  • Greiner-Wronowa E.
  • Strony: 252-256
  • Eksponowane i magazynowane szkło w muzeum może być narażone na niekorzystne oddziaływanie wielu czynników, zarówno fizycznych, jak i chemicznych. Szkła niestabilne ulegają tym wpływom szczególnie łatwo, doprowadzając do zaawansowanego etapu korozji. Aby zabezpieczyć te obiekty, pozostające naszym dziedzictwem kulturowym, musi być przygotowana właściwa konserwacja czy renowacja. Praca taka wymaga wcześniejszych badań i prób. Z uwagi na bardzo specyficzny charakter szkła historycznego, należy wybrać właściwe metody badawcze, uzależnione od kształtów i rozmiarów dostarczanych próbek do badań. Z uwagi na takie ograniczenia proponowana jest uzupełniająca metoda badawcza, tzw. sensorów szklanych oraz metoda termowizyjna do badań temperatury samego obiektu szklanego. Metody te stosowane są w kilku muzeach w Polsce, a ostatnio w Londynie. Otrzymane wyniki zostały przedstawione w artykule.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ lepkości metylocelulozy na właściwości zapraw gipsowych
  • Pichniarczyk P., Niziurska M., Nosal K.
  • Strony: 257-260
  • W artykule omówiono problemy związane ze stosowaniem eterów celulozy jako substancji o dużej zdolności do zatrzymywania wody w zaprawie. Przedstawiono wyniki badań wpływu lepkości hydroksypropylometylocelulozy na właściwości technologiczne gipsowych zapraw tynkarskich oraz ich właściwości fizyczne, a mianowicie na czas wiązania, wytrzymałość na zginanie i ściskanie oraz przyczepność. Przedstawiono również wyniki oceny wpływu lepkości metylocelulozy na mikrostrukturę stwardniałych zapraw gipsowych na podstawie obserwacji mikroskopowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka tworzyw klinkierowych otrzymanych z modyfikowanego termicznie łupku karbońskiego
  • Pytel Z., Stolecki J.
  • Strony: 261-271
  • Łupki karbońskie, odznaczające się zazwyczaj kaolinitowym charakterem, mogą stanowić podstawowy surowiec do produkcji tworzyw klinkierowych. Zwykle jednak zdarza się, że w składzie mineralnym tego typu surowców, oprócz wspomnianego już kaolinitu, występuje również substancja organiczna oraz często syderyt i piryt. W takim przypadku obecność syderytu i pirytu wyraźnie ogranicza wykorzystanie tych surowców do produkcji klinkieru. Dzieje się tak dlatego, że w trakcie procesu wypalania wyrobów, przebiegającego zazwyczaj w atmosferze redukcyjnej w związku z obecnością w łupku stosunkowo dużej ilości substancji organicznej, zawarte w tych minerałach żelazo ulega redukcji do postaci metalicznej, w wyniku czego na powierzchniach ceramicznych wyrobów widoczne są rdzawe wtrącenia, a nawet żelaziste wytopy, które stanowią ich ewidentną wadę. Jednakże to negatywne oddziaływanie wymienionych związków żelaza można wyraźnie ograniczyć, a czasami nawet wyeliminować, poprzez obniżenie zawartości substancji organicznej w łupku. Efekt taki można osiągnąć w wyniku poddania łupku obróbce cieplnej, przeprowadzonej w odpowiednich warunkach. W niniejszym referacie przedstawiono wyniki badań dotyczących optymalizacji warunków wstępnej obróbki cieplnej łupku karbońskiego, zmierzające do uzyskania pełnowartościowego surowca przeznaczonego do otrzymywania tworzyw o czerepie spieczonym. Charakterystyka otrzymanych tworzyw klinkierowych otrzymanych z łupku karbońskiego, poddanego wstępnej obróbce termicznej przebiegającej w zmiennych warunkach, obejmuje ich podstawowe właściwości użytkowe, jak również wybrane elementy mikrostruktury.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Szkło-ceramika tlenkowo-fluorkowa z fazą GdF3
  • Środa M., Sitarz M., Szlósarczyk K.
  • Strony: 272-276
  • W pracy przedstawiono badania nad otrzymaniem szkieł tlenkowo-fluorkowych wykazujących zdolność do tworzenia się niskofononowych faz opartych na GdF3, jako przezroczystych materiałów szklano-krystalicznych dla optoelektroniki. Szkła otrzymano w układzie SiO2–Al2O3–Na2F2–Na2O–GdF3. Ich skład był modyfikowany tlenkami B2O3, BaO i MgO. Przeprowadzone badania pokazały, że tworzenie fazy GdF3 w szkłach krzemianowo-glinowych jest utrudnione. Poprzez odpowiedni dobór modyfikatorów (wprowadzenie B2O3 lub BaO) jest jednak możliwe otrzymanie niskofononowej fazy w oparciu o dwuskładnikowe fluorki, np. NaGdF4 i BaGdF5.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Nowoczesne materiały ogniotrwałe dla zastosowań w piecach szklarskich
  • Sindut R.
  • Strony: 277-281
  • Ciągły postęp techniczny powoduje wzrost wymagań stawianych także materiałom ogniotrwałym, stosowanym w przemyśle szklarskim. Pracują one w coraz wyższych temperaturach, narażone na liczne czynniki korozyjne. Oczekuje się ich możliwie najdłuższego okresu eksploatacji, bez konieczności wykonywania kosztownych napraw i remontów. Wyłożenie ogniotrwałe pieca nie może powodować zanieczyszczeń masy szklanej. Materiały topione są obecnie stosowane jako te, które mają bezpośredni kontakt ze szkłem. Stanowią one najczęściej obmurze basenu topliwnego. W pozostałych strefach pieców dużym zainteresowaniem cieszą się wypalane materiały glinokrzemianowe. W artykule przedstawiono charakterystykę materiałów wytworzonych z topionego krzemu, wypalane materiały ogniotrwałe z układu SiO2-Al2O3, produkowane przez firmę Vesuvius, która dostarcza rozwiązania spełniające rosnące wymagania technologiczne, ograniczając jednocześnie utrzymanie przestoje klienta sprzętu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Parametry optyczne cienkich warstw krzemionkowych na podłożach krzemowych
  • Skoczek E., Cisowski J., Karasiński P., Jaglarz J., Jarząbek B.
  • Strony: 282-285
  • W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości optycznych cienkich warstw krzemionkowych. Badane warstwy zostały wytworzone w technologii zol-żel i naniesione na krzemowe podłoża metodą zanurzeniową. Badania przeprowadzono metodami elipsometrycznymi i spektrofotometrycznymi, a analiza otrzymanych wyników pozwoliła na wyznaczenie parametrów optycznych badanych warstw takich jak zależności dyspersyjne współczynników załamania oraz ekstynkcji. Dodatkowo, wyznaczono grubości warstw oraz ich porowatość. Ze względu na niską wartość współczynnika załamania (1,22-1,25) warstwy krzemionkowe są stosowane jako powłoki antyrefleksyjne oraz elementy światłowodów planarnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • 60 lat kształcenia kadr i badań naukowych nad szkłem na AGH
  • Stoch L.
  • Strony: 286-293
  • W roku bieżącym przypada 60 rocznica działalności na AGH Katedry Technologii Szkła utworzonej w 1952 r. na ówczesnym Wydziale Ceramicznym, a noszącej obecnie nazwę Katedry Technologii Szkła i Powłok Amorfi cznych. Wówczas była to pierwsza w Europejskim Szkolnictwie Wyższym Katedra o takim profilu działania. W publikacji przedstawiono ważniejsze osiągnięcia naukowe Katedry w dziedzinie tradycyjnej technologii szkła, nowoczesnych zaawansowanych szkieł i materiałów szkło-ceramicznych, w tym materiałów dla optoelektroniki, materiałów bioaktywnych, hybrydowych organiczno-nieorganicznych szkieł i powłok na szkła, emalii i warstw ochronnych na metale, teorii stanu szklistego materii i krystalizacji szkieł, a także archeometrii szkieł, korozji i konserwacji szkieł zabytkowych i in.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 64, Numer 3

  • Wpływ dodatku fosforanu glinu na właściwości niskocementowych betonów korundowych
  • Mandecka-Kamień L., Rapacz-Kmita A., Wodnicka K., Myszka B.
  • Strony: 304-308
  • W pracy przedstawiono wyniki badań równoczesnego wykorzystania w mieszankach betonowych cementu glinowego i fosforanu glinu, jako głównego składników spoiwa fosforanowego. Stwierdzono korzystny wpływ dodatku fosforanu glinu na wytrzymałość mechaniczną zaczynów i betonów w temperaturach 400-1000°C, przy zachowaniu dobrej wytrzymałości mechanicznej po stwardnieniu w temperaturze pokojowej. Wypalone w temperaturze 1500°C niskocementowe betony korundowe zawierające dodatek fosforanu glinu posiadają bardzo dobre właściwości fizykochemiczne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ograniczenie skurczu zapraw cementowych zawierających popioły lotne
  • Kosior–Kazberuk M, Lelusz M.
  • Strony: 309-313
  • Wzrastająca ilość popiołów pochodzących ze spalania innych paliw niż węgiel powoduje konieczność poszukiwania sposobów ich zagospodarowania. Wykorzystanie popiołów wymaga wiedzy o ich właściwościach. Przedmiotem badań były popioły pochodzące ze spalania węgla kamiennego oraz ze spalania biomasy drzewnej w kotle konwencjonalnym. Dokonano oceny podstawowych właściwości charakteryzujących oba popioły. Analizowano rozwój odkształceń skurczowych próbek zapraw napowietrzonych i bez domieszki napowietrzającej, w których 20% masy cementu zastąpiono popiołem lotnym. Stwierdzono, że obecność domieszki napowietrzającej, jak również pochodzenie i forma popiołu lotnego mają istotny wpływ na odkształcenia skurczowe zapraw. Ponadto, rozwój odkształceń skurczowych w czasie, monitorowany dla zapraw zawierających popiół lotny, przebiega odmiennie niż dla zapraw bez dodatku.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ parametrów procesu szlifowania na stan powierzchni kompozytu WCCo/diament wytwarzanego metodą PPS
  • Rosiński M., Chrzanowski W., Spychalski M., Michalski A.
  • Strony: 314-318
  • Kompozyt WCCo z domieszką 30% obj. diamentu wytworzono wykorzystując nowoczesną metodę impulsowo plazmowego spiekania PPS (Pulse Plasma Sintering), opracowaną na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Przedstawiono wyniki badań właściwości warstwy wierzchniej kompozytu WCCo/diament po szlifowaniu na szlifierce MVM LA 500, wykonanych w ramach projektu UDA-POIG.01.03.01-14-063/08-00 na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Opracowano parametry obróbki kompozytu WCCo/diament spiekanego metodą PPS oraz porównano charakterystyki ściernic w celu osiągnięcia efektywnej obróbki i uzyskania powierzchni o jak najniższej wartości parametru chropowatości Ra. Prowadzone badania obejmowały ustalenie wpływu prędkości obwodowej materiału obrabianego, kierunku obrotu, wielkości ziarna i osnowy ściernicy na jakość uzyskanej powierzchni.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości kompozytu WCCo spiekanego metodą PPS
  • Rosiński M., Wachowicz J., Ziętala M., Michalski A.
  • Strony: 319-323
  • Węglik wolframu charakteryzuje się wysoką temperaturą topnienia, dużą twardością, dobrym przewodnictwem cieplnym i elektrycznym oraz stabilnością chemiczną w podwyższonych temperaturach. Duża twardość węglika oraz związana z nią wysoka odporność na zużycie ścierne predysponują go do wykorzystania jako doskonały materiał na narzędzia skrawające. Niestety istotną wadą jednofazowych narzędzi z węglika wolframu jest ich duża kruchość, którą można ograniczyć poprzez zastosowanie metalicznej osnowy. Najbardziej rozpowszechnionym materiałem wykorzystywanym jako osnowa, już od 1927 roku, jest kobalt. Kompozyty WC z domieszką kobaltu są cenionym materiałem konstrukcyjnym i narzędziowym oraz dzięki swym właściwościom narzędzia wykonane z kompozytów WCCo stanowią ponad 50% ogółu narzędzi skrawających.

    Spiekanie węglika wolframu prowadzi się swobodnie w zależności od zawartości kobaltu w temperaturze 1400-1500°C. Łączny czas samego spiekania, bez uwzględnienia procesów rozdrabniania i mieszania, wynosi kilkanaście godzin. Nowoczesną metodą pozwalającą przeprowadzić proces spiekania w niższej temperaturze i w znacznie krótszym czasie, ok. 10 min, jest metoda impulsowo-plazmowego spiekania PPS (Pulse Plasma Sintering), opracowana na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Istota tego procesu polega na wykorzystaniu impulsów elektrycznych do nagrzewania sprasowanego proszku. Nagrzewanie proszku impulsami prądu następuje w wyniku wydzielania się ciepła Joule’a w miejscach kontaktu cząstek spiekanego proszku. Impulsy otrzymywane są w wyniku rozładowania baterii kondensatorów o pojemności 300 µF.

    W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości kompozytów WCCo o zawartości 6% wag. kobaltu, spiekanych metodą PPS. Zastosowana metoda pozwoliła w krótkim czasie, ok. 10 min, uzyskać spieki o gęstości zbliżonej do gęstości teoretycznej i twardości na poziomie 1930 ± 30 HV30. Średni rozmiar ziaren WC w kompozycie zawierającym 6% wag. kobaltu wynosi 0,42 µm, a największy udział ziaren występuje w zakresie 0,4-0,6 µm.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty ze spieków węglika wolframu umacniane cząstkami regularnego azotku boru (cBN/WC-Co)
  • Rosiński M., Ściegienko A., Kozioł K., Michalski A.
  • Strony: 324-328
  • Regularny azotek boru (cBN) i węglik wolframu są powszechnie wykorzystywane jako materiał do produkcji narzędzi skrawających ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie przez tarcie. W pracy otrzymywano kompozyt z osnową WC-Co umacnianą cząstkami cBN. Konwencjonalne metody konsolidacji WC-Co nie pozwalają, ze względu na wysoką temperaturę spiekania (1350-1500°C), otrzymać kompozytu WC-Co bez przemiany fazy cBN w fazę hBN o niskiej twardości. Stosując metodę PPS (Pulse Plasma Sintering) otrzymano gęste spieki złożone z 30% obj. cząstek cBN o wielkości 4-8 µm i 6-12 µm w osnowie WC-6% wag. Co. Spieki konsolidowano w temperaturze 1100, 1150 i 1200°C pod ciśnieniem 100 MPa w czasie 5 min. Obserwacje mikrostruktury prowadzone na skaningowym mikroskopie elektronowym i badania składu fazowego wykazały, że podczas spiekania kompozytu nie następuje przemiana fazowa metastabilnej fazy cBN w stabilną fazę hBN. Zaobserwowano porowatość mikrostruktury w postaci niespieczonych ziaren WC w przypadku spieków kompozytowych otrzymanych w temperaturze 1100°C. Gęstość tych spieków wynosi ok. 98% gęstości teoretycznej. Gęstość kompozytów spiekanych w temperaturach 1150 i 1200°C jest zbliżona do gęstości teoretycznej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Nowy materiał kompozytowy – diament w osnowie węglika wolframu na narzędzia skrawające do obróbki materiałów drewnopochodnych
  • Rosiński M., Wachowicz J., Ściegienko A., Michalski A.
  • Strony: 329-332
  • W obróbce materiałów drewnopochodnych narzędzia z węglików spiekanych coraz częściej zastępowane są narzędziami ze spiekanego polikrystalicznego diamentu (PCD – ang. Polycrystalline Diamond), ze względu na ich wielokrotnie większą odporność na zużycie ścierne w stosunku do węglików spiekanych. Wysoka cena narzędzi z ostrzami z PCD wynika głównie z wysokich kosztów spiekania diamentu. Także odporność na kruche pękanie ostrzy PCD jest znacznie mniejsza od węglików spiekanych.

    W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań kompozytów, zawierających 30% obj. diamentu w osnowie WC6Co, które spiekano metodą PPS (Pulse Plasma Sintering) w warunkach nietrwałości termodynamicznej diamentu. Powszechnie węgliki spiekane, w zależności od zawartości kobaltu, spieka się w temperaturze 1400-1500°C. Temperatura ta jest jednak zbyt wysoka dla konsolidacji kompozytów z węglika spiekanego umacnianego cząstkami diamentu. Diament w temperaturze spiekania WCCo jest fazą niestabilną i ulega grafityzacji. W metodzie PPS do nagrzewania spiekanego materiału wykorzystuje się silnoprądowe impulsy elektryczne, otrzymywane przez rozładowanie baterii kondensatorów. Proces spiekania przeprowadzono w temperaturze 1050°C przez 5 min. Specyficzne warunki spiekania silnoprądowymi impulsami stosowanymi w metodzie PPS pozwoliły uzyskać gęste spieki o wymiarach: wysokość – 1,8 mm i średnicy – 20 mm, charakteryzujące się mocnym wiązaniem pomiędzy cząstkami diamentu, a osnową z węglika spiekanego. Badania składu fazowego kompozytu oraz obserwacje mikrostruktury nie wykazały grafityzacji diamentu. Kompozyt WC6Co/diament ma większą twardość i większe przewodnictwo cieplne w porównaniu do węglika spiekanego WC6Co.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kompozyty Cu-diament o dużym przewodnictwie cieplnym wytwarzane metodą PPS
  • Kruszewski M., Rosiński M., Grzonka J., Ciupiński Ł, Michalski A., Kurzydłowski K.J.
  • Strony: 333-337
  • Jednym z głównych problemów przy spiekaniu kompozytu miedź/diament, obok procesu grafityzacji w wysokich temperaturach, jest brak zwilżalności diamentu przez miedź i brak reakcji chemicznych prowadzących do tworzenia związków Cu-węgiel, które zapewniałyby dobre połączenie diamentu z osnową z miedzi. Ponadto duża różnica rozszerzalności cieplnej tych materiałów powoduje powstawanie podczas spiekania naprężeń cieplnych osłabiających granicę miedź/diament i skutkujących powstawaniem pustek zmniejszających przewodnictwo cieplne kompozytu. Granica międzyfazowa Cu-diament odgrywa kluczową rolę warunkującą przewodnictwo cieplne i właściwości mechaniczne kompozytu. Idealne połączenie powinno zapewnić zarówno dobrą adhezję, jak i minimalny opór cieplny. Przedmiotem badań autorów pracy były kompozyty na osnowie miedzi zawierające 50% obj. cząstek diamentu. Kompozyty zostały otrzymane w warunkach nietrwałości termodynamicznej diamentu z wykorzystaniem konsolidacji metodą PPS (Pulse Plasma Sintering) w temperaturze 900°C pod naciskiem 60 MPa. W pracy opisano wyniki badań składu fazowego, gęstości oraz obserwacji mikrostruktury próbek. Gęstość względna wyniosła 99,8%, a badania składu fazowego nie wykazały obecności grafitu. Obserwacje mikrostruktury wykazały równomierny rozkład cząstek diamentu w osnowie miedzi. Dobre połączenie diamentu z osnową uzyskano dzięki warstwie przejściowej z węglika chromu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie szkliw szkło-ceramicznych z układu MgO–Al2O3–SiO2 w warunkach przemysłowych
  • Gajek M., Partyka J.
  • Strony: 338-341
  • Celem pracy było zbadanie właściwości szkliw odpornych na ścieranie, wypalanych w warunkach przemysłowych, w porównaniu do wyników uzyskanych po wypaleniu w piecu laboratoryjnym. W pracy przedstawiono wyniki badań szkliw szklano–krystalicznych o podwyższonych parametrach mechanicznych z układu MgO–Al2O3–SiO2. Otrzymane fryty i szkliwa badano stosując analizę rentgenowską (XRD), analizę termiczną (DTA) oraz obserwacje mikroskopowe (SEM). Powierzchnie szkliwionych płytek poddano badaniom mikrotwardości i odporności na ścieranie (ubytek masy po 6000 obrotów zgodnie z normą PN-EN ISO 10545-7). Wyniki badań szkliw otrzymanych w warunkach przemysłowych są zbliżone do tych otrzymanych w warunkach laboratoryjnych. Otrzymane szkliwa charakteryzują się wysoką mikrotwardością w przedziale 6-7,5 GPa oraz podwyższoną odpornością na ścieranie mierzoną ubytkiem masy poniżej 100 mg/55 cm2.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Modyfikacja powierzchni stopu Ti-6Al-4V w warunkach plazmochemicznych
  • Kyzioł K., Kaczmarek Ł., Jonas S.
  • Strony: 342-347
  • Stopy tytanu, m.in. Ti-6Al-4V, znajdują szerokie zastosowanie jako biomateriały w bio-inżynierii i medycynie. Budowa oraz właściwości fizykochemiczne tych materiałów sprawiają, że są już powszechnie stosowane w ortopedii, implantologii, traumatologii i stomatologii. Jednocześnie nadal trwają badania nad poprawą ich właściwości użytkowych, mające na celu zwiększenie ich żywotności, odporności na zużycie i korozję, przy jednoczesnym zachowaniu ich biozgodności. W tym celu prowadzone są badania, z wykorzystaniem m. in. technik plazmochemicznych - PA CVD (ang. Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition), które w szczególności obejmują procesy trawienia jonowego, azotowania, implantacji jonowej i/lub otrzymywania materiałów w postaci powłok. W pracy przedstawiono wyniki badań modyfikacji powierzchni stopu Ti-6Al-4V metodą PA MW CVD (ang. Plasma Assisted Micro-Wave Chemical Vapour Deposition). Parametry poszczególnych procesów ściśle kontrolowano, przy czym dla kolejnych procesów modyfikacji zmieniano ich kolejność. Dokładnej analizie poddano między innymi skład chemiczny, mikrostrukturę, strukturę w skali atomowej oraz mikrotwardość powierzchni stopu Ti-6Al-4V przed i po modyfikacji plazmochemicznej. Wyniki badań pokazały, że budowa i właściwości fizykochemiczne badanych materiałów ściśle zależą od rodzaju zastosowanych procesów w reaktorze mikrofalowym. Wykazano, że w przypadku modyfikacji powierzchni stopu Ti-6Al-4V korzystniejsze jest otrzymanie warstwy a-SiCNH po uprzednim procesie azotowania powierzchni stopu w warunkach plazmochemicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały szkło-ceramiczne dla zastosowań stomatologicznych
  • Łączka K., Kounga A., Cholewa-Kowalska K.
  • Strony: 348-354
  • Ważnym problemem w stomatologii estetycznej jest wytworzenie materiałów o zbliżonym do naturalnego zęba wyglądzie i odpowiednio wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Materiały takie wykorzystuje się do rekonstrukcji koron zębowych zarówno w formie pojedynczych jednostek, jak i układów złożonych (mosty protetyczne). Aktualnie do tego typu rekonstrukcji stosuje się w warunkach klinicznych szkło-ceramikę z układu podstawowego Li2O-SiO2 (IPS e. max CAD), w przypadku której podstawową fazę krystaliczną, w ilości do 70% , stanowi dwukrzemian litu Li2Si2O5. Materiał rekonstrukcyjny IPS e. max CAD ma barwę naturalnych zębów, jest przeświecalny i charakteryzuje się wytrzymałością na zginanie 360-400 MPa. Celem badań było wytworzenie przeświecalnej szkło-ceramiki opartej również na krystalizacji dwukrzemianu litu, ale charakteryzującej się podwyższoną wytrzymałością mechaniczną w stosunku do komercyjnie dostępnych materiałów; takie tworzywa o wysokich parametrach mechanicznych są bardzo przydatne do wytwarzania stałych protez w formie mostów złożonych z dwóch i więcej jednostek. Badania ukierunkowano na modyfikację składu chemicznego szkła wyjściowego w taki sposób, aby otrzymane tworzywo szkło-krystaliczne zawierało podobnie jak IPS e. max CAD dwukrzemian litu jako podstawową fazę krystaliczną, przy jednoczesnej poprawie właściwości mechanicznych, termicznych i chemicznych pozostałej w tworzywie fazy szklistej. W tym celu do szkieł podstawowych wprowadzono więcej, w stosunku do IPS e. max CAD, takich składników jak CaO, Al2O3 i ZrO2. W przypadku tworzyw szkło-krystalicznych wzbogaconych w CaO lub Al2O3 nie zaobserwowano istotnych zmian własności w porównaniu z IPS e. max CAD; natomiast wyraźną poprawę parametrów wytrzymałościowych uzyskano w przypadku tworzyw wzbogaconych w ZrO2 (wytrzymałość na zginanie około 470 MPa). Ponadto tworzywo wzbogacone w ZrO2 charakteryzowało się bardzo dobra mikrostrukturą i wymaganą dla tego typu zastosowań przeświecalnością.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały kompozytowe na bazie niskoporowatych granul fosforanowo- wapniowych do zastosowań medycznych
  • Zima A., Paszkiewicz Z., Siek D., Czechowska J., Ślósarczyk A.
  • Strony: 355-359
  • Kompozytowe substytuty kostne na bazie niskoporowatych granul fosforanowo–wapniowych otrzymano w wyniku zmieszania granul HA, TCP i BCP ze spoiwami opartymi na siarczanie(VI) wapnia (CSH) i hydroksyapatycie. Jako płyny służące do zarabiania zastosowano wodę destylowaną oraz 1% roztwór chitozanu w 0,3% kwasie octowym. Połączenie spoiw typu cementowego i granul fosforanowo–wapniowych pozwoliło otrzymać nowe, kompozytowe materiały implantacyjne o dobrej poręczności chirurgicznej, doskonałej biozgodności i odpowiednich właściwościach mechanicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Racjonalne zagospodarowanie ubocznych produktów procesu spalania w spiekanych materiałach ceramicznych
  • Zawada A., Przerada I., Łęgowik I.
  • Strony: 360-363
  • Temat ochrony środowiska jest wciąż aktualnym i mającym istotne znaczenie w każdej dziedzinie życia człowieka. W pracy przedstawiono koncepcję skutecznej metody przeprowadzenia żużla, pochodzącego ze spalarni odpadów stałych, z udziałem drobnofrakcyjnej stłuczki szklanej w funkcjonalny materiał szklano-krystaliczny oraz wstępnie oceniono wybrane właściwości tak powstałego produktu. Do tego przedsięwzięcia wybrano stłuczkę szkła opakowaniowego oraz żużel ze spalarni odpadów stałych regionu górnośląskiego. Surowce rozdrobniono, a następnie sporządzono zestawy. W celu przygotowania próbek, mieszaniny proszków zostały poddane procesowi jednoosiowego prasowania, następnie wypraski w kształcie walców poddano obróbce termicznej w elektrycznym piecu. Otrzymane spieki poddano ocenie mikroskopowej, jak również przeprowadzono badania rentgenograficzne oraz oznaczono gęstość pozorną, porowatość otwartą i nasiąkliwość.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Krystalizacja szkieł krzemianowo-fosforanowych z układu NaCaPO4-SiO2
  • Sitarz M., Bułat K., Pszczoła J.
  • Strony: 364-366
  • W pracy przedstawiono wyniki badań nad krystalizacją szkieł krzemianowo-fosforanowych z układu NaCaPO4-SiO2. Na podstawie badań termicznych (DTA) wykazano, że krystalizacja tych szkieł przebiega wieloetapowo. Analiza krzywych DTA pozwoliła określić charakterystyczne temperatury dla fazy szklistej. Na tej podstawie opracowano parametry wygrzewania szkieł w piecu gradientowym. Badania strukturalne (XRD, MIR) szkieł wyjściowych oraz otrzymanych szkło-krystalicznych materiałów pozwalają opisać przebieg procesu krystalizacji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mechanizm pękania ceramicznych materiałów balistycznych
  • Witek A., Osuchowski M., Oziębło A., Perkowski K., Witosławska I., Konopka G.
  • Strony: 367-370
  • Praca niniejsza opisuje akustyczny mechanizm niszczenia ceramicznych tworzyw balistycznych w efekcie uderzenia pociskiem. W zaprezentowanych rozważaniach bierze się pod uwagę generację fali akustycznej w obszarze pancerza ceramicznego spowodowaną penetracją pocisku. W tak prezentowanym podejściu rola okresowych naprężeń w pancerzu ceramicznym staje się najistotniejszą z punktu widzenia procesów niszczenia pancerza. Poczynając od dynamicznego zagadnienia Hertza problem efektywności pancerza ceramicznego jest dyskutowany w oparciu o analizę parametrów akustycznych materiału ceramicznego, z którego pancerz wykonano. W konkluzji akustyczna impedancja i jej geometryczny rozkład w obszarze pancerza stają się podstawą do dyskusji efektywności ochronnej pancerza ceramicznego.  Ostateczna konkluzja jest także sugestią odnośnie metody poprawienia efektywności osłonowej pancerza ceramicznego, jak też dowolnego pancerza sztywnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie czarnych szkieł na bazie silseskwioksanów drabinkowych
  • Sitarz M., Jeleń P., Długoń E., Kuczek E.
  • Strony: 371-373
  • W pracy przedstawiono sposób otrzymywania homogenicznych czarnych szkieł na bazie silseskwioksanów drabinkowych. Przeprowadzone badania strukturalne (XRD, MIR) otrzymanych metodą zol-żel kserożeli wykazały, że charakteryzują się one budową drabinkową. W celu uzyskania czarnych szkieł otrzymane kserożele w formie litego materiału wypalono w atmosferze ochronnej w temp. 800°C (temperatura dobrana na podstawie badań DTA). Badania strukturalne (XRD, MIR) wykazały, że po wypaleniu otrzymano w pełni amorficzne czarne szkła.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie skały wulkanicznej w budownictwie
  • Przerada I., Zawada A.
  • Strony: 374-377
  • Skała wulkaniczna stanowi doskonały surowiec, który nie wymaga znaczących modyfikacji. Zastosowana do wytwarzania bloków kominowych sprawia, że charakteryzują się one dobrymi parametrami izolacyjnymi oraz wysoką odpornością na działanie kwasów. W pracy zbadano skład fazowy i mikrostrukturę naturalnej skały wulkanicznej pochodzącej z wciąż czynnego wulkanu Stromboli oraz bloku kominowego, zawierającego w swym składzie skałę wulkaniczną pochodzącą z Irlandii. Uzyskane wyniki analizy porównawczej wykazały, że w badanych skałach wulkanicznych występują różnice w składzie fazowym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Osady pomiędzy trzonem a wykładziną wtórnym zagrożeniem korozyjnym żelbetowych kominów przemysłowych
  • Stryszewska T., Kańka S.
  • Strony: 378-386
  • W typowych przemysłowych kominach żelbetowych między trzonem, a wymurówką ceramiczną znajduje się przestrzeń przeznaczona na izolację termiczną. W artykule przedstawiono ocenę zagrożenia tego typu kominów w wyniku oddziaływania gromadzących się tam produktów korozji. Przeprowadzone przez autorów badania materiałów pobranych z wielu kominów wykazały, że w miejscu tym powstaje gruba warstwa osadu, która jest bardzo mocno agresywna zarówno w stosunku do betonu trzonu, ceramiki i materiału spoinującego wymurówkę. Przedstawione wyniki badań dotyczą wpływu powstałego osadu na stopień wtórnego skażenia i destrukcji materiałów w eksploatowanych kominach.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badanie kinetyki uwalniania leków z bioceramicznych preparatów implantacyjnych
  • Mycek B., Szymura-Oleksiak J., Strach B., Zima A., Ślósarczyk A.
  • Strony: 387-392
  • W niniejszej pracy badano trwałość biomateriałów typu cementowego opartych na fosforanach wapnia w warunkach in vitro w temperaturze 37°C z zastosowaniem buforu fosforanowego o pH 7,4 lub płynu SBF (ang. simulated body fluid). Badane materiały stanowiły α-TCP z dodatkiem 1% roztworu chitozanu w 0,5-procentowym kwasie octowym oraz MgHAp-gips i MgCHAp-gips formowane wodą. Do oceny kinetyki uwalniania wybranych leków: doksycykliny-DOX, cefuroksymu-CFU oraz pentoksyfiliny-PTX, zastosowano α-TCP z dodatkiem roztworu chitozanu, ponieważ materiał ten wykazywał w warunkach eksperymentu największą trwałość. Leki w implantach w kształcie walca zostały rozmieszczone homogenicznie i dzięki temu uwalniały się z dowolnego jego miejsca. Na podstawie stężeń leków oznaczonych po różnych czasach metodą spektrofotometryczną określano mechanizm ich uwalniania z opracowanych nośników ceramicznych. W tym celu zastosowano model Korsenmeyera-Peppasa oraz model Higuchiego. Wyniki badań wykazały, że profil uwalniania leku z badanego biomateriału zależał od rodzaju leku. Najszybciej uwalniała się PTX, a najwolniej DOX. Otrzymane wartości wykładnika dyfuzyjnego n charakteryzującego mechanizm uwalniania leku w modelu Korsenmeyera-Peppasa, były w przypadku PTX oraz CFU równe 0,5, co świadczy o tym, że uwalnianie tych leków zachodziło zgodnie z mechanizmem dyfuzji Ficka. W przypadku DOX wartość tego wykładnika wynosząca 0,7 wskazywała na mechanizm anomalny.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka proszków hydroksysodalitowych otrzymywanych metodą hydrotermalną z udziałem mikrofal
  • Czechowska K., Mozgawa W., Psiuk B., Król M.
  • Strony: 393-399
  • Hydroksysodality o ogólnej formule Na6+x[AlSiO4]6(OH)x·nH2O (gdzie: 0 ≤ x ≤ 2, 0 < n ≤ 8) są pochodnymi sodalitów; zaliczane są do klatrasilów albo zeolitów. Hydroksysodality ze względu na budowę krystalograficzną są interesujące z punktu widzenia zastosowań w procesach separacyjnych jako membrany do oddzielania małych molekuł, np. amoniaku czy wody z mieszanin gazowych lub ciekłych. Celem pracy było otrzymywanie metodą hydrotermalną z udziałem mikrofal hydroksysodalitu w postaci drobnego proszku, który mógłby być potencjalnie zastosowany do otrzymywania mikroporowatych membran hydroksysodalitowych. Próby syntezy proszku hydroksysodalitu przeprowadzano z roztworów wodnych o składzie: 1 g Si : 0,26 g Al : 16,4 g Na : 128,9 g H2O, na bazie szkła wodnego sodowego, glinianu sodu, wodorotlenku sodu oraz wody redestylowanej (produkty krajowe), w reaktorze teflonowym i suszarce mikrofalowej. Stosowano moc mikrofal w zakresie 70-200 W, a czas syntezy 30, 45 i 60 minut. Wynikiem tych prób było otrzymanie serii proszków, które poddawano charakterystyce strukturalnej metodami dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), spektroskopii w podczerwieni (IR) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). W pracy wykazano możliwość otrzymania drobnego proszku hydroksysodalitu o aglomeratach o wielkości ok. 2 μm (SEM) i wielkości krystalitów ok. 50 nm (XRD) przy zastosowaniu mocy mikrofal 150 W w czasie 60 min. Wyniki pracy posłużą do przeprowadzenia prób otrzymania na większą skalę proszków hydroksysodalitowych celem wytworzenia z ich udziałem mikroporowatych warstw membranowych na nośnikach ceramicznych metodą „seeding and secondary growth”, przeznaczonych do zastosowań w procesach odwadniania alkoholi np. izopropanolu czy etanolu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Szkło-ceramika jako materiał przyszłości
  • Łączka K., Cholewa-Kowalska K., Wasylak J.
  • Strony: 400-404
  • Efektywny sposób wzmocnienia szkła odbywa się poprzez kierowaną krystalizację, dzięki której otrzymuje się tworzywa szkło-ceramiczne bardziej wytrzymałe pod względem mechanicznym, chemicznym i termicznym od samego szkła. Proces krystalizacji polega na odpowiedniej obróbce termicznej w temperaturach pomiędzy temperaturą transformacji szkła a temperaturą likwidusu. W niniejszej pracy badania zostały ukierunkowane na otrzymanie tworzyw szkło-ceramicznych w układzie Li2O-Al2O3-SiO2 w postaci materiałów prawie przezroczystych (nano-szkło-ceramika), przeświecających i nieprzezroczystych. Stwarza to szerokie możliwości aplikacyjne dla takich wyrobów od zastosowania w budownictwie i gospodarstwie domowym, poprzez zastosowanie w rekonstrukcyjnej stomatologii estetycznej, aż do różnych, wytrzymałych mechanicznie, termicznie i chemicznie elementów urządzeń technicznych. Opracowano składy chemiczne szkieł wyjściowych o różnym stosunku podstawowych składników Li2O/Al2O3 i różnej zawartości krzemionki SiO2. W przypadku wytopionych szkieł przeprowadzono badania termiczne DTA i na tej podstawie wyznaczono parametry krystalizacji. Po przeprowadzeniu kierowanej krystalizacji scharakteryzowano otrzymane produkty pod względem składu fazowego i mikrostruktury. Stwierdzono, że głównymi fazami krystalizującymi w tworzywie jest dwu-krzemian litu Li2Si2O5 i glino-krzemiany litu. Wyznaczono zakresy temperaturowe, w których otrzymuje się tworzywa przezroczyste, prześwięcające i nieprzejrzyste i określono dla nich wytrzymałość mechaniczną oraz współczynniki rozszerzalności liniowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Surowce odpadowe jako nukleatory krystalizacji stłuczki kineskopowej
  • Reben M., Wasylak J., Lisiecki M., Kuciński G., Kosmal M.
  • Strony: 405-410
  • W pracy przedstawiono charakterystykę surowców odpadowych użytych jako nukleatory krystalizacji kineskopowej stłuczki szklanej. Do wytopu szkieł przygotowano zestawy stłuczki kineskopowej z różnymi rodzajami surowców odpadowych, tj. calsiglass, żużel wielkopiecowy i popiół fluidalny. Rodzaj przemian fazowych zachodzących w trakcie ogrzewania szkieł określono przy pomocy metody DTA. Celem wytworzenia materiałów typu szkło–ceramika szkła poddano obróbce termicznej w temperaturze krystalizacji. Materiały szkło-ceramiczne wytworzono również na drodze spiekania przygotowanych zestawów stłuczki kineskopowej z gresem i kaolinem. Rodzaj powstałych faz krystalicznych określono przy pomocy metod XRD i SEM. Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono wpływ składu chemicznego surowców odpadowych na przemiany fizykochemiczne zachodzące w trakcie ogrzewania szkieł.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie tworzyw szklano-krystalicznych na bazie rudy perlitu i odpadów perlitu ekspandowanego
  • Żelazowska E., Pichniarczyk P., Sacha S., Zawiła J., Rybicka-Łada J., Marczewska A.
  • Strony: 411-416
  • Perlit ekspandowany jest jednym z surowców, na bazie którego możliwe jest uzyskanie nowych materiałów mogących mieć szerokie zastosowanie w branży materiałów budowlanych. Podczas procesu ekspandacji rudy perlitowej powstaje również pył perlitowy o uziarnieniu < 0,1 mm, który nie znajdując szerszego zastosowania stanowi uciążliwy odpad. Celem niniejszej pracy było opracowanie na bazie rudy perlitowej i odpadowego pyłu perlitowego nowych produktów przydatnych dla budownictwa, w tym zwłaszcza materiałów o charakterze lekkich tworzyw szklano-krystalicznych. Opracowane produkty i rozwiązania technologiczne w istotny sposób poszerzają zakres i możliwości zastosowań rudy perlitu dla budownictwa i poprzez zagospodarowanie odpadów przyczyniają się do ochrony środowiska naturalnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Nanostrukturalne powłoki na szkle otrzymywane metodą pirolizy
  • Żelazowska E., Pichniarczyk P., Sacha S., Zawiła J., Marczewska A., Rybicka-Łada J.
  • Strony: 417-422
  • W artykule omówiono podstawy procesu powlekania szkła na gorąco metodą pirolizy i przedstawiono wyniki wykorzystania tej metody do opracowania przemysłowej technologii otrzymywania cienkich warstw o charakterze nanostrukturalnym z tlenków odpowiednich metali na wyrobach ze szkła opakowaniowego, bezpośrednio w linii ich formowania. W opracowanej technologii w charakterze medium powłokotwórczego zastosowano drobno zdyspergowane roztwory soli kompleksowych w postaci acetyloacetonianów metali jako prekursorów powłok z tlenków metali. Pirolityczny rozkład tych związków następuje w kontakcie z gorącą powierzchnią szkła, dzięki czemu występuje związanie powłoki z podłożem w sposób trwały w wyniku wytworzenia wiązań chemicznych pomiędzy powierzchnią szkła i warstwą powłoki. Uzyskane w ten sposób powłoki są odporne na działanie czynników atmosferycznych i podwyższają odporność powierzchni wyrobów na zarysowanie dzięki zmniejszaniu tarcia. Powłoki z tlenków metali pozwalają nadać wyrobom szklanym właściwości przeciwsłoneczne, a także barwę i walory dekoracyjne oraz dodatkowo przyczynić się do zwiększenia odporności ich powierzchni

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mikrostruktura i właściwości elektryczne materiałów kompozytowych w układzie interkonektor/katoda/elektrolit do zastosowania w protonowych stało-tlenkowych ogniwach paliwowych typu SOFC-H+
  • Dziekan E., Gaweł R.A., Kruk A., Brylewski T., Przybylski K.
  • Strony: 423-432
  • Opracowanie technologii wytwarzania metalicznych interkonektorów do protonowych stało-tlenkowych ogniw paliwowych SOFC-H+ na bazie stali ferrytycznych wymaga długoczasowych badań chemicznej kompatybilności układu interkonektor/katoda/elektrolit. W charakterze interkonektora zastosowano stal Crofer 22 APU, na który nanoszono metodą sitodruku warstwę katody La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3-d (LSCF48) oraz kolejną warstwę złożoną z protonowego elektrolitu stałego. Do badań wytypowano elektrolity na osnowie ceranu baru i ceranu strontu domieszkowanych Nd, Sm, Dy, Yb i Y. Jedynie kompozyty Crofer 22 APU/LSCF48/BaCe(1-x)MxO3-x/2, gdzie M = Nd, Sm i Dy wykazywały chemiczną stabilność po utlenianiu w 1073 K przez 150 godz. w powietrzu. Analizę reakcji wzajemnego oddziaływania warstw z podłożem przeprowadzono przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej połączonej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. W oparciu o pomiary rezystancji elektrycznej próbek metodą spektroskopii impedancyjnej przedyskutowano wpływ domieszkowania elektrolitu stałego na właściwości fizykochemiczne badanych kompozytów i na tej podstawie określono ich przydatność do konstrukcji ogniwa paliwowego SOFC-H+.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 64, Numer 4

  • Ceramika fosforanowa w immobilizacji odpadów radioaktywnych – przegląd literaturowy
  • Stoch P., Ciecińska M.
  • Strony: 438-442
  • Przemysł jądrowy generuje pewne ilości odpadów zanieczyszczonych pierwiastkami promieniotwórczymi. Wymagają one unieszkodliwiania przez immobilizację zawartych w nich pierwiastków radioaktywnych i toksycznych, co pozwala następnie na ich bezpieczne składowanie w składowiskach podziemnych. Obecnie immobilizację pierwiastków niebezpiecznych dokonuje się przez ich zamykanie w strukturze materiałów odpornych na czynniki zewnętrzne, którymi zwykle są materiały ceramiczne. Do zabezpieczania odpadów radioaktywnych, w Unii Europejskiej i na świecie, stosowane są szkła borokrzemianowe z układu SiO2–B2O3–Al2O3–Na2O, które nadają się w bardzo ograniczonym zakresie do immobilizacji, często występujących w odpadach, soli (chlorki, siarczany) oraz pierwiastków metalicznych.  Pojawił się ostatnio światowy trend, aby odpady takie zamykać w strukturze szkieł fosforanowych opartych na fosforanach żelaza i glinu, jako składnikach więźbotwórczych, i alkaliach, jako modyfikatorach więźby, z układów P2O5-FeO(Fe2O3)-Al2O3–R2O. Powstały również metody wprowadzania pierwiastków radioaktywnych do struktury krystalicznej substancji mineralnych drogą spiekania ich z odpadami. Pojawiła się również koncepcja zamykania odpadów w materiałach szkło-ceramicznych, w których składniki trudno rozpuszczalne w szkle zamykane są w fazie krystalicznej, a ta z kolei umieszczana jest w szklistej matrycy. Procesy te bywają określane ogólnie jako ceramizacja odpadów radioaktywnych. W pracy dokonano przeglądu stosowanych na świecie metod immobilizacji odpadów radioaktywnych przy wykorzystaniu ceramiki fosforanowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości magnetoelektryczne roztworu stałego 0,5Bi0,95Dy0,05FeO3-0,5Pb(Fe2/3W1/3)O3
  • Stoch A., Stoch P., Kulawik J., Zieliński P., Maurin J.
  • Strony: 443-446
  • Perowskity złożone oparte na kationie ołowiowym, domieszkowane Fe3+, jak Pb(Fe2/3W1/3)O3 (PWF), okazały się być interesujące ze względu na swoje unikalne zachowanie relaksorowe i magnetoelektryczne. PWF jest ferroelektrykiem z ferroelektryczną temperaturą Curie, TC, od 150 K do 200 K i jednocześnie jest antyferromagnetykiem z magnetyczną temperaturą Neela wynoszącą około 400 K. BiFeO3 jest dobrze znanym związkiem perowskitu, który wykazuje jednocześnie uporządkowanie ferroelektryczne (TC = 1110 K) i antyferromagnetyczne (TN = 610 K). Polikrystaliczną próbkę 0,5Bi0,95Dy0,05FeO3-0,5Pb(Fe2/3W1/3)O3 wytworzono, stosując standardowe procedury spiekania. Zmierzono zależność namagnesowania od pola magnetycznego (4,2 K). Otrzymano magnetoelektryczne właściwości próbki.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Transformator piezoelektryczny ze sprzężeniem magnetycznym
  • Kozielski L., Płońska M., Adamczyk M., Bućko M.M., Janik P.
  • Strony: 447-451
  • Cyrkonian tytanian ołowiu i lantanu jest klasycznym materiałem ferro- i piezoelektrycznym. Wprowadzenie do jego struktury niewielkich ilości żelaza(III) w miejsce jonów lantanu powoduje pojawienie się efektu sprzężenia magnetoelektrycznego, którego wielkość wynika z odpowiednio dobranych proporcji wprowadzonej domieszki. Metodą bezpośredniej reakcji w ciele stałym uzyskano proszki, a następnie spieki materiałów o składach Pb0,91La0,09(Zr0,65Ti0,35)0,9775O3 (PLZT) oraz Pb0,91(La0,5Fe0,5)0,09(Zr0,65Ti0,35)0,9775O3 (PLFZT). Określono składy fazowe, mikrostrukturę, przenikalność elektryczną i straty dielektryczne obydwu materiałów. Z materiału PLFZT skonstruowano transformator piezoelektryczny, na którym określono wielkość sprzężenia magnetoelektrycznego oraz parametry przetwarzania wejściowego sygnału napięciowego funkcji natężenia zewnętrznego pola magnetycznego. Stwierdzono, że pomimo stosunkowo niewielkiej wartości sprzężenia uzyskano istotne wartości przesunięcia częstotliwościowego oraz spadek amplitudy napięcia wyjściowego w polu magnetycznym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Synteza i właściwości spieku siarczanowo-glinianowego do wytwarzania cementów ekspansywnych
  • Nocuń–Wczelik W., Konik Z., Stok A., Migdał M.
  • Strony: 452-456
  • Spoiwa ekspansywne wytwarzane są z cementu portlandzkiego i składników dających efekt wzrostu objętości. Wzrost objętości związany jest głównie z krystalizacją znacznej ilości ettringitu 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, co wynika z włączenia w proces hydratacji składników stanowiących dodatkowe nośniki glinu i siarki. Proces ekspansji uzależniony jest od wielu czynników fizycznych i chemicznych. Istotną rolę odgrywa tu skład mineralny cementu podstawowego oraz rodzaj składnika ekspansywnego zawierającego glin.

    Składnikiem ekspansywnym, zastosowanym w pracy, był spiek siarczano-glinianu wapnia 4CaO·3Al2O3·SO3 (tzw. kompleks Kleina, yeelimit) z anhydrytem i CaO, otrzymany z mieszaniny surowcowej złożonej z kamienia wapiennego, boksytu oraz gipsu syntetycznego, powstającego w wyniku odsiarczania spalin elektrownianych metodą mokrą wapienną. Zestaw surowcowy wypalano w temperaturze 1180ºC i po schłodzeniu mielono. Zaczyny i zaprawy sporządzone z mieszaniny cementu z dodatkiem ekspansywnym poddano badaniom zmian objętości za pomocą aparatu Graf-Kaufmana (ekspansja swobodna) oraz własnej konstrukcji wielostanowiskowego przyrządu do pomiaru ekspansji ograniczonej z automatyczną rejestracją wyników. Wyniki skonfrontowano z wymaganiami standardowymi. Przeprowadzono też badania wytrzymałości zapraw z cementu ekspansywnego i analizę składu fazowego hydratyzujących materiałów za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej. Dokonano oceny kinetyki hydratacji. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano wskazania dotyczące receptury spoiw o cechach materiałów bezskurczowych i ekspansywnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Czy glinokrzemiany sodu, potasu i wapnia mogą stanowić składniki materiału ogniotrwałego?
  • Szczerba J., Madej D., Lis J.
  • Strony: 457-462
  • W artykule omówiono zmianę składu fazowego materiałów glinokrzemianowych w wyniku działania środowiska zasadowego. Analiza mikrostruktury (SEM/EDS) materiałów po pracy w urządzeniu cieplnym pozwoliła określić nowy skład fazowy tych materiałów. W wyniku ataku na materiał ogniotrwały, z głównymi składnikami andaluzytem lub mullitem, czynników korozyjnych głównie potasu oraz wapnia powstały glinokrzemiany z układów K2O-Al2O3-SiO2 (K[AlSi2O6] oraz K[AlSiO4]) oraz CaO-Al2O3-SiO2 (Ca2Al[SiAlO7]). Obliczenia teoretyczne pozwoliły stwierdzić, że syntezie nowych związków towarzyszą zmiany objętości. Mimo to, jak wskazały obserwacje mikroskopowe (SEM) nie nastąpił efekt rozpadania się materiału ogniotrwałego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości hydrauliczne wybranych związków z układu CaO-ZrO2-Al2O3
  • Szczerba J., Pięta A., Madej D., Nocuń-Wczelik W.
  • Strony: 463-467
  • W artykule porównano właściwości hydrauliczne monoglinianu wapnia CaAl2O4 (CA) oraz glinianu wapniowo-cyrkonowego Ca7Al6ZrO18 (C7A3Z). Jak wykazały badania mikrokalorymetryczne, faza C7A3Z reaguje z wodą bardzo szybko, głównie w pierwszych 2. godzinach od rozpoczęcia eksperymentu. Hydratacja glinianu wapniowo-cyrkonowego przebiega z wydzieleniem wysokoogniotrwałego cyrkonianu wapnia (Tt = 2345˚C). Glinian CaAl2O4 hydratyzuje zdecydowanie wolniej. Badania rentgenograficzne próbek po hydratacji wykazały obecność wyłącznie krystalicznych, nie zhydratyzowanych faz wyjściowych Ca7Al6ZrO18 i CaAl2O4 oraz cyrkonianu wapnia CaZrO3. Obserwacje mikroskopowe (SEM) wskazały na różną morfologię powstałych hydratów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie i właściwości BaBi2Nb2O9 o strukturze typu Aurivilliusa
  • Adamczyk M., Osińska K., Kozielski L., Pawełczyk M.
  • Strony: 468-472
  • BaBi2Nb2O9 (BBN) jest materiałem ferroelektrycznym, którego interesujące właściwości wynikają zarówno ze składu chemicznego, jak i ze specyficznej struktury typu Aurivilliusa. Te wielowarstwowe struktury wykazują wiele zalet w porównaniu do jednowarstwowej struktury typu perowskitu charakterystycznej dla wielu materiałów ferroelektrycznych. Można wśród nich wyróżnić większą anizotropię właściwości, wysokie stałe sprężystości oraz większą wytrzymałość. Proszki BBN zostały uzyskane przy użyciu metody zol-żel, a następnie zagęszczone dwoma sposobami: poprzez swobodne spiekanie oraz prasowanie na gorąco. Miało to na celu określenie wpływu parametrów tych procesów na strukturę oraz podstawowe właściwości otrzymanych materiałów takie jak gęstość, stechiometria i mikrostruktura oraz związane z nimi własności dielektryczne. Finalna analiza porównawcza efektywności obu zastosowanych metod stanowi kryterium ich aplikacji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ceramiczne materiały spiekane wytwarzane z materiałów odpadowych form ceramicznych stosowanych do odlewów precyzyjnych
  • Drajewicz M., Pytel M.
  • Strony: 473-477
  • Niniejsza praca dotyczy badań na temat możliwości wytworzenia materiałów spiekanych w procesie recyklingu form ceramicznych użytych do wykonania precyzyjnych odlewów elementów silników lotniczych. Na podstawie przeprowadzonych badań proszków przed i po procesie mielenia oraz prób ich prasowania i spiekania stwierdzono, że możliwy jest proces recyklingu zużytych form ceramicznych, stosowanych na odlewy precyzyjne elementów silników lotniczych. Do prasowania stosowano proszki ze zmielonych form bez dodatków oraz z dodatkami modyfikatorów. W obu przypadkach uzyskano dobre rezultaty w procesie prasowania i spiekania. Powierzchnie wyprasek i spieczonych próbek były gładkie i nie ulegały rozwarstwieniu, a także nie wykruszały się.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie, właściwości oraz aktywność fotokatalityczna cienkich filmów SiO2-TiO2 domieszkowanych wanadem
  • Nocuń M., Kwaśny S.
  • Strony: 478-484
  • W pracy otrzymano cienkie filmy SiO2/TiO2 domieszkowane wanadem na podłożu szklanym techniką zol-żel zanurzeniowo-wynurzeniową. Skład chemiczny próbek badano przy pomocy spektroskopii fotoelektronów (XPS). Transmitancję scharakteryzowano używając spektrofotometru UV-VIS. Wyznaczono optyczną przerwę energetyczną dla otrzymanych filmów. Zbadano również efekt fotokatalityczny dla próbek. Żele otrzymane z zoli zostały scharakteryzowane przy pomocy spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Zaobserwowano, że dodatek wanadu powoduje obniżenie przerwy energetycznej cienkich filmów SiO2/TiO2.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Materiały szkło–ceramiczne z wykorzystaniem stłuczki kineskopowej
  • Reben M., Wasylak J., Zontek J., Kosmal M.
  • Strony: 485-489
  • W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu surowców odpadowych na charakter przemian fazowych zachodzących w trakcie ogrzewania szkieł zawierających stłuczkę kineskopową calsiglass, calumite oraz spodumen. Rodzaj przemian fazowych zachodzących w trakcie ogrzewania szkieł określono przy pomocy metody DTA. Celem wytworzenia materiałów typu szkło–ceramika, szkła poddano obróbce termicznej w temperaturze krystalizacji. Rodzaj powstałych faz krystalicznych określono przy pomocy metod XRD i SEM. Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono wpływ składu chemicznego surowców odpadowych na przemiany fizykochemiczne zachodzące w trakcie ogrzewania szkieł, jak również zoptymalizowano proces topienia. Zbadano wpływ ilości  poszczególnych surowców na właściwości fizykochemiczne szkło-ceramiki otrzymanej na drodze kierowanej krystalizacji szkła.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości termoelektryczne Mg2Si otrzymywanego techniką SPS
  • Nieroda P., Zybała R., Wojciechowski K.T.
  • Strony: 490-493
  • Przedmiotem pracy było otrzymanie jednofazowego polikrystalicznego Mg2Si na drodze bezpośredniej reakcji pomiędzy krzemem i magnezem przy zastosowaniu techniki SPS (ang. Spark Plasma Sintering). Zarówno synteza jak i zagęszczanie materiału odbywało się w matrycach grafitowych w aparaturze SPS. W celu określenia składu fazowego wytworzonych próbek przeprowadzono badania metodą dyfrakcji rentgenowskiej XRD. Mikrostrukturę materiałów oraz skład chemiczny analizowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego SEM z przystawką do analizy składu chemicznego EDX. Jednorodność właściwości termoelektrycznych próbek została zbadana skaningową mikrosondą termoelektryczną (STM). Koncentrację nośników zmierzono metodą Halla. Dodatkowo zmierzono właściwości termoelektryczne próbek takie jak przewodnictwo elektryczne, współczynnik Seebecka oraz przewodnictwo cieplne w zakresie temperatur od 300–650 K. Otrzymane próbki Mg2Si charakteryzują się wysoką jednorodnością składu chemicznego i fazowego oraz właściwości termoelektrycznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania nad krystalizacją amorficznych warstw Al2O3 otrzymywanych metodą MOCVD
  • Sawka A., Kwatera A.
  • Strony: 494-499
  • Warstwy Al2O3 syntezowano metodą MOCVD z acetyloacetonianu glinu w temperaturach 700-1000°C w powietrzu na podłożach ze szkła kwarcowego w postaci rurek oraz płytek. Stosowano bardzo duże stężenia reagentów. W zakresie temperatur 700-850°C nie zauważono występowania niepożądanej nukleacji homogenicznej prowadzącej do powstawania proszków w fazie gazowej. W tym zakresie temperatur szybkość wzrostu warstw zwiększała się bardzo znacznie (kilkakrotnie). W temperaturach ok. 1000°C stwierdzono występowanie zaawansowanej nukleacji homogenicznej. Nanokrystality Al2O3 zaobserwowano w warstwach syntezowanych już w 700°C (rentgenograficznie warstwy były amorficzne). Wzrost temperatury powodował wzrost ilości oraz wielkości nanokrystalitów w warstwach. Analiza rentgenowska warstw syntezowanych w temperaturze ok. 800°C wykazała obecność odmian niskotemperaturowych Al2O3, zaś w przypadku warstw otrzymanych w ok. 950°C ewidentnie występowanie odmiany α-Al2O3. Wzrost temperatury syntezy warstw powodował również wzrost ich chropowatości. Badania przeświecalności w świetle ultrafioletowym i widzialnym szkła bez i z warstwą wskazują, że wraz ze wzrostem stopnia krystalizacji warstw obniża się ich przeświecalność.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ domieszkowania Tm2O3 na mikrostrukturę i właściwości optyczne ceramiki Tm:YAG
  • Sidorowicz A., Węglarz H., Kozłowska A., Nakielska M., Wajler A., Tomaszewski H., Librant Z., Olszyna A.
  • Strony: 500-505
  • Celem prowadzonych badań było uzyskanie przezroczystych tworzyw ceramicznych granatu itrowo-glinowego domieszkowanego tulem w ilości od 1% at. do 6% at. metodą reakcyjnego spiekania, wykorzystując proszki handlowe oraz proszek Y2O3 otrzymany w ITME. Wytworzone próbki poddane były szczegółowym badaniom mikrostrukturalnym i optycznym obejmującym pomiary widm emisji. Najkorzystniejszym zestawem okazał się zestaw składający się z proszków Y2O3 otrzymany w ITME oraz Al2O3 TM-DR firmy TAIMEI. Tylko w przypadku tej kombinacji proszków nie zaobserwowano obszarów nieprzereagowanych w spiekach. Najwyższą transmisję zanotowano dla ceramiki zawierającej 2% domieszki Tm, otrzymanej z mieszaniny proszku Y2O3 (ITME), Al2O3 (TAIMEI DR) i Tm2O3 (METALL). Dla długości fali 1 µm wynosi ona 79%, gdzie przy tych samych warunkach spiekania ceramika otrzymana z handlowego proszku Y2O3 charakteryzuje się transmisją 70%. Widma emisji otrzymanych tworzyw są zgodne z danymi literaturowymi dotyczącymi monokryształów Tm:YAG.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wytwarzanie nanoproszków MgAl2O4 i Co:MgAl2O4 metodą strącania dwustopniowego
  • Wajler A., Tomaszewski H., Węglarz H., Zych Ł., Sidorowicz A., Diduszko R.
  • Strony: 506-511
  • W pracy zaproponowano modyfikację procesu strącania prekursorów MgAl2O4 i Co:MgAl2O4 w sposób zapobiegający tworzeniu się wydłużonych cząstek prekursorów, które obserwowane są w przypadku współstrącania. Synteza tą metodą przebiegała w dwóch etapach. W pierwszym etapie strącano hydrotalkit. Uzyskaną zawiesinę podawano procesowi starzenia w celu krystalizacji hydrotalkitu, a następnie do niej strącano dawsonit amonowy. Powstałe w ten sposób prekursory po prażeniu (2 h, 1050°C) ulegają przemianie w drobnokrystaliczne proszki MgAl2O4 lub Co:MgAl2O4, zagęszczające się na drodze spiekania swobodnego bez dodatków do gęstości względnej powyżej 99,9%, a uzyskane tworzywa są przeświecalne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mechanochemia szkieł fosforanowych
  • Ciecińska M., Stoch P., Szumera M.
  • Strony: 512-518
  • Zbadano wpływ aktywacji mechaniczne na strukturę i przemiany termiczne szkieł fosforanowych z układu P2O5–Al2O3–Na2O–Fe2O3. Szkła te są używane w technologii nuklearnej do immobilizacji odpadów radioaktywnych. Szkła aktywowano przez mielenie w młynku planetarnym. Aktywacja mechaniczna wywołuje obniżenie temperatury Tg oraz temperatury krystalizacji szkieł. Zmianie ulega rodzaj powstających faz krystalicznych i proporcje ilościowe pomiędzy nimi. Aktywacja mechaniczna wywołuje także zmiany w strukturze badanych szkieł polegające na przesuwaniu się maksimów pasm w kierunku niższych liczb falowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie diagnostyki termowizyjnej w badaniach ognioodporności kompozytów krzemoorganicznych
  • Mastalska J., Izak P., Wójcik Ł., Stempkowska A.
  • Strony: 519-523
  • W artykule przedstawiono wyniki dotyczące wykorzystania pomiarów termowizyjnych w badaniach ognioodporności kompozytów organicznych wykorzystywanych w przegrodach budowlanych. W tym celu zaprojektowano stanowisko badawcze składające się z kamery termowizyjnej (NEC Thermo Gear G100) oraz pieca wyposażonego w wymienne palniki zasilane gazem propan-butan. W urządzeniu tym można badać próbki znajdujące się w zakresie izolacyjności (I) i szczelności ogniowej (E) o dwóch wielkościach 20 cm ´ 30 cm oraz 10 cm ´ 10 cm dla tzw. temperatury średniej (< 140ºC) i punktowej (< 180ºC). Skład kompozytu opracowano na bazie szkła wodnego sodowego R-145 oraz mieszaniny polimerów organicznych spełniający parametry określone klasyfikacją odporności ogniowej (EI). Określono także optymalne warunki pomiarowe do badania ognioodporności cienkich przegród budowlanych. Badania przeprowadzone na transparentnych żelach krzemoorganicznych wykazały, że optymalne wyniki odporności izolacyjnej uzyskuje się, gdy ich grubość wynosi ok. 2 mm. Udowodniono, że za pomocą analizy wyników pochodzących z kamery termowizyjnej można ocenić zakres działania dwóch mechanizmów izolacyjności termicznej, tj. w wyniku pochłaniania ciepła w czasie odparowywania żelu oraz w wyniku tworzenia się ognioodpornej warstwy izolacyjnej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Możliwość zwiększania wytrzymałości mechanicznej opakowań szklanych
  • Czarnacki K., Wasylak J.
  • Strony: 524-529
  • Przez lata prowadzono badania naukowe i przemysłowe, których celem było zwiększenie wytrzymałości mechanicznej opakowań szklanych. Jednym z bardzo ważnych czynników, które miały wpływ na zwiększenie wytrzymałości opakowań szklanych był rozwój metod uszlachetniania na gorąco i na zimno. Celem publikacji jest pokazanie jak zwiększa się wytrzymałość mechaniczna opakowań szklanych wraz z zastosowaniem różnych metod ich obróbki. W pracy pokazano stan powierzchni opakowania szklanego po bezpośrednim uformowaniu oraz następnie po obróbce termicznej w temperaturze bliskiej mięknięcia i po uszlachetnianiu związkami cyny i glinu. Wyniki wytrzymałościowe tak otrzymanych butelek będą stanowić wytyczne dla procesu produkcyjnego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Synteza, struktura i właściwości dielektryczne Bi1-xNdxFeO3
  • Dzik J., Bernard H., Osińska K., Lisińska-Czekaj A., Czekaj D.
  • Strony: 530-535
  • W niniejszej pracy przedstawiono rezultaty badań poświęconych wytwarzaniu i charakterystyce właściwości ceramiki Bi1−xNdxFeO3 (x = 0,1-0,4). W oparciu o różnicową analizę termiczną (DTA) i termograwimetryczną (TG/DTG) dobrano warunki obróbki cieplnej stechiometrycznej mieszaniny tlenków wyjściowych (Bi2O3, Fe2O3 i Nd2O3). Morfologię przełomu wytworzonej ceramiki Bi1−xNdxFeO3 obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości x neodymu, zmniejsza się średnia wielkość ziarna. Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDS). Ustalono, że zastosowane warunki obróbki termicznej ceramiki pozwoliły na zachowanie stechiometrii składu chemicznego. Strukturę krystaliczną ceramiki badano metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Stwierdzono, że strukturę krystaliczną Bi1−xNdxFeO3 dla x ≤ 0,2 można opisać symetrią romboedryczną, natomiast dla x ≥ 0,3 – symetrią rombową. Właściwości dielektryczne badano metodą spektroskopii impedancyjnej w zakresie częstotliwości f = 20 Hz do f = 1 MHz w temperaturze pokojowej. Zaproponowano elektryczny obwód równoważny odpowiadający zachowaniu się obiektu rzeczywistego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ rodzaju spoiwa na właściwości reologiczne zawiesin zastosowanych do otrzymywania ceramicznych tworzyw porowatych
  • Jach K., Tomaszewski H., Węglarz H.
  • Strony: 536-540
  • W niniejszej pracy tworzywa ceramiczne o kontrolowanej porowatości przygotowano metodą polegającą na osadzaniu na tworzywie polimerowym proszku ceramicznego z masy lejnej (ang. polymeric sponge method). Jako podłoża wykorzystano gąbki poliuretanowe firmy Kureta. Ceramiczne materiały porowate otrzymano na bazie tlenku glinu (α-Al2O3, Almatis). Wodne zawiesiny tlenkowe przygotowano z wykorzystaniem dwóch rodzajów spoiwa: poli(alkoholu winylowego) oraz dyspersji polimeru na bazie estru kwasu akrylowego i styrenu. W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych sporządzonych mas lejnych oraz mikrostrukturę otrzymanych tworzyw ceramicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Struktura krystaliczna oraz właściwości magnetoelektryczne roztworów stałych 0,7Bi0,95Dy0,05FeO3–0,3Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 oraz 0,7Bi0,95Dy0,05FeO3–0,3Pb(Fe2/3W1/3)O3.
  • Stoch P., Stoch A., Zachariasz P., Maurin J.
  • Strony: 541-548
  • Materiały multiferroiczne stanowią tworzywa nowej generacji łączące w sobie przynajmniej dwa stany uporządkowania, np. ferroelektryczny oraz ferromagnetyczny. Ze względu na swoje właściwości fizyczne stały się w ostatnim okresie przedmiotem licznych badań, zarówno teoretycznych jak i aplikacyjnych. W pracy podjęto próbę syntezy dwóch typów multiferroicznych roztworów stałych 0,7Bi0,95Dy0,05FeO3–0,3Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 oraz 0,7Bi0,95Dy0,05FeO3–0,3Pb(Fe2/3W1/3)O3. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że otrzymane materiały posiadają strukturę romboedryczną typu R3c. Stosując technikę spektroskopii mössbauerowskiej pokazano przypadkowe rozmieszczenie kationów Bi3+ oraz Pb3+ w podsieci struktury krystalicznej. Wyliczono teoretycznie oraz zaobserwowano eksperymentalnie redukcję momentu magnetycznego na atomach Fe wraz ze wzrostem zawartości Pb w drugiej strefie koordynacyjnej. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów efektu magnetoelektrycznego stwierdzono, że roztwory stałe z Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 cechują się prawie 4-krotnie większymi wartościami napięciowego współczynnika magnetoelektrycznego w porównaniu z roztworami zawierającymi Pb(Fe2/3W1/3)O3.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterytyka porowatości a mrozoodporność scc w obecności oraz bez obecności soli odladzających
  • Łaźniewska-Piekarczyk B.
  • Strony: 549-557
  • W artykule rozważany jest wpływ nowej generacji superplastyfikatorów (SP), domieszki stabilizującej (VMA) oraz domieszki przeciwpieniącej (AFA) na wartość parametrów porów powietrznych, mrozoodporność w obecności oraz bez obecności soli odladzających nienapowietrzonego i napowietrzonego betonu samozagęszczalnego (SCC). Rezultaty badań dowiodły, że SCC jest mrozoodporny mimo, że parametry porów powietrznych nie spełniają wymogów normowych. Ponadto, bardzo istotnym wpływem na mrozoodporność SCC jest rodzaj superplastyfikatora.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ lepkości metylocelulozy na właściwości zapraw gipsowych”
  • Pichniarczyk P., Niziurska M., Nosal K.
  • Strony: 558-562
  • Metyloceluloza jest bardzo ważnym składnikiem zapraw, chociaż jej zawartość jest niewielka i na ogół nie przekracza dziesiątych części procenta masy suchego materiału. Stosowanie tej domieszki pozwala na uzyskanie odpowiednich właściwości użytkowych zapraw budowlanych. W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń laboratoryjnych dotyczących wpływu lepkości hydroksypropylometylocelulozy na wybrane właściwości fizyczne gipsowych zapraw tynkarskich oraz mikrostrukturę stwardniałych zapraw gipsowych. Zaprawy z dodatkiem metylocelulozy wykazują zwiększoną zdolność do zatrzymywania wody, jednakże mają większe zapotrzebowane na wodę zarobową dla uzyskania tej samej konsystencji. Dodatek metylocelulozy polepsza takie właściwości jak przyczepność do podłoża, zdolność do zatrzymywania wody oraz pozytywnie wpływa na właściwości nienormowe takie jak nakładanie, obróbka, zapewniając odpowiednią jakość zaprawy. Badania mikroskopowe stwardniałej zaprawy gipsowej wskazują na wpływ lepkości metylocelulozy na mikrostrukturę. Zaprawy gipsowe bez dodatku metylocelulozy posiadają duże, dobrze wykształcone formy krystaliczne gipsu. Mikrostruktura zapraw z dodatkiem metylocelulozy, składa się z mniejszych kryształów gipsu tzw. jaskółczych ogonów oraz błon rozciągających się w porach zaprawy utworzonych z metylocelulozy. Dodatek metylocelulozy spowalnia przebieg procesów hydratacji spoiw, przez co wpływa na wielkość tworzonych kryształów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Reologia żeli stosowanych w przegrodach ognioodpornych
  • Mastalska J., Izak P., Stempkowska A., Ogłaza L., Kochanowski A.
  • Strony: 563-566
  • Reologia jest dziedziną nauki zajmującą się odkształceniami oraz płynięciem materiałów. Jednym z jej zadań jest pomiar lepkości badanych płynów w różnych warunkach otoczenia. W szczególności interesujący jest pomiar lepkości w układach żelowych, gdyż w zależności od czasu i temperatury można ustalić przebieg reakcji żelowania. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu temperatury na szybkość oraz sposób żelowania mieszaniny krzemoorganicznej opartej na bazie szkła wodnego sodowego z dodatkiem polimeru organicznego. Badano także wpływ dwutlenku węgla na przebieg reakcji żelowania. Badania starzeniowe, przeprowadzone w różnych odstępach czasu, miały na celu ocenę stabilności żelu. Powyższe testy dostarczyły informacji w zakresie reologicznego charakteru zawiesin krzemoorganicznych przydatnych do celów aplikacyjnych. Badania przeprowadzono na wiskozymetrze marki Brookfield, model DV-III.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ węglanu wapnia na barwę spieczonych czerwonych iłów
  • Pomadowski H, Pędrak S.
  • Strony: 567-571
  • Badano wpływ węglanu wapnia na barwę wyrobów otrzymanych podczas spiekania czerwonych iłów z Patoki, Kozowa i Pałęg. Powstający tlenek wapnia w różnym stopniu był wiązany przez spiekany ił, co objawiało się po nawilżeniu próbek powstawaniem na ich powierzchni wykwitów. Obiektywne pomiary barwy próbek, wykonane przy użyciu spektrofotometru Konica Minolta CM-700d, pozwalają na wyciągnięcie wniosków o reaktywności iłów z tlenkiem wapnia podczas spiekania w przedziale temperatur 900–1150°C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Przewodnictwo cieplne polikryształów AlN
  • Rutkowski P., Kata D., Lis J.
  • Strony: 572-576
  • Praca dotyczy modyfikacji przewodnictwa cieplnego komercyjnego azotku glinu firmy H.C. Starck.  Badania prowadzone były przy użyciu laserowej metody impulsowej na urządzeniu LFA 427. Zbadano spieki azotku glinu z różną zawartością tlenku itru otrzymywane drogą swobodnego spiekania oraz prasowania na gorąco. W przypadku prasowania na gorąco oznaczono dodatkowo wpływ temperatury spiekania na przewodnictwo cieplne spieków. Przedstawiono również wyniki badań nad dodatkiem nanorurek węglowych do polikryształu AlN oraz ich wpływu na jego przewodnictwo. Rezultaty przeprowadzonych badań powiązano z obserwacjami mikrostruktury wykonanymi przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej oraz analizą rozkładu pierwiastków wykonaną metodą EDS. Badania zostały wykonane w ramach projektu „Nowe materiały konstrukcyjne o podwyższonej przewodności cieplnej” nr POIG.01.01.02-00-97/09-01.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania stabilności chemicznej kompozytowych elektrolitów stałych na osnowie BaCe0,85Y0,15O3-δ i Ce0,85Y0,15O2-δ do zastosowania w podwójnym ogniwie paliwowym PCFC-SOFC
  • Gaweł R.A., Przybylski K., Gajerski R., Brylewski T., Viviani M.
  • Strony: 577-583
  • Celem niniejszej pracy jest określenie stabilności chemicznej materiałów elektrolitowych BaCe0,85Y0,15O3-δ i Ce0,85Y0,15O2-δ w postaci proszków i spieków. Próbki do badań stabilności poddawano starzeniu przez 600 godz. zarówno w temperaturze pokojowej, jak i 873 K w mieszaninie gazów CO2/H2O. W badaniach procesów fizykochemicznych zachodzących podczas starzenia proszków i spieków w w/w warunkach zastosowano termiczną analizę różnicową oraz termograwimetrię, natomiast analizę składu chemicznego gazów uwalnianych z badanych próbek podczas ich ogrzewania przeprowadzono przy użyciu spektrometru masowego. Analizę składu fazowego i chemicznego oraz morfologię próbek przeprowadzono przy użyciu dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego oraz skaningowej mikroskopii elektronowej połączonej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. Wykazano, że w temperaturze pokojowej proszki i spieki kompozytowe adsorbują niewielkie ilości pary wodnej, natomiast nie stwierdzono adsorpcji CO2. W 873 K stwierdzono, że w/w materiały adsorbują głównie CO2, podczas gdy na parę wodną są odporne. Stosunek adsorbowanego CO2 do zawartości Ba w próbkach zależy od rodzaju próbki oraz składu kompozytu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Światłowód wielordzeniowy domieszkowany jonami Nd3+ do budowy włóknowych źródeł promieniowania koherentnego
  • Kochanowicz M., Żmojda J., Dorosz D.
  • Strony: 584-588
  • W artykule przedstawiono fazowanie w światłowodzie 19-rdzeniowym domieszkowanym Nd3+. Przeanalizowano wpływ parametrów materiałowych i geometrycznych aktywnego światłowodu 19-rdzeniowego oraz wpływ odchylenia od uzgodnionej fazy promieniowania na współczynnik jakości wiązki laserowej w obszarze dyfrakcyjnym dalekiego pola. Współczynnik jakości wiązki laserowej w wytworzonym światłowodzie wynosi BQF = 0,71, gdzie V = 2,4, d = 18 µm. Wykorzystując opracowany model generacji supermodu w wielordzeniowym laserze włóknowym zbadano wpływ sprzężenia między rdzeniami na różnicę fazy promieniowania w poszczególnych rdzeniach w czasie rozwoju akcji laserowej. W rezultacie przeprowadzonych analiz numerycznych zaprojektowano i wytworzono dwupłaszczowy 19-rdzeniowy światłowód domieszkowany jonami neodymu. Ponadto, zmierzono jego widmo luminescencji oraz obraz pola dalekiego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…