Wyszukiwanie artykułów

Tom 67 (2015)

Spis treści

Tom 67, Numer 1

  • Wpływ podstawienia kobaltu manganem na właściwości fizykochemiczne NaxCo1-yMnyO2
  • Baster D., Molenda J.
  • Strony: 4-8
  • W pracy przedstawiono opis wysokotemperaturowej syntezy nowego materiału katodowego dla ogniw Na-ion batteries, otrzymanego przez częściowe podstawienie kobaltu manganem w NaxCoO2. Zbadano strukturę krystaliczną oraz wyznaczono charakterystykę temperaturową przewodnictwa elektrycznego Na0,7Co0,7Mn0,3O2. Na bazie uzyskanego materiału przygotowano ogniwa elektrochemiczne o schemacie Na/Na+/NaxCo0,7Mn0,3O2. Dla tak skonstruowanych ogniw wyznaczono charakterystyki woltamperometryczne, pojemność właściwą materiału katodowego, odwracalność pracy ogniwa oraz stabilność podczas cyklicznego ładowania i rozładowania. Najwyższa uzyskana pojemność rozładowania ogniwa Na/Na+/NaxCo0,7Mn0,3O2 wynosiła 104 mAh·g-1 przy szybkości rozładowania C/35. Monotoniczną zmianę potencjału zarejestrowano w zakresie 2,5-3,4 V. Materiał katodowy Na0,7Co0,7Mn0,3O2 jest stabilny w kontakcie z elektrolitem (1M roztwór NaClO4 w węglanie propylenu) w zakresie temperatury od -30 °C do 150 °C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości barwne pigmentów opartych na YMnO3
  • Burkovičová A., Dohnalová Ż, Šulcová P.
  • Strony: 9-14
  • Wykorzystując aktywację mechaniczną na mokro, przygotowano nieorganiczne pigmenty typu YMnx(CuSn)1-xO3±δ (CuSn) i YMnx(NiSn)1-xO3±δ (NiSn), gdzie x = 0,9, 0,5, 0,1. Zbadano wpływ składu i temperatury kalcynacji na właściwości barwne, rozkład wielkości cząstek i czystość fazową. Pigmenty zastosowano w szkliwie ceramicznym i osnowie organicznej. Wraz ze zwiększaniem temperatury kalcynacji od 1000 °C do 1200 °C i zmniejszaniem zawartości Mn, barwa proszków zmieniała się od czarnej do  ciemnozielonej w przypadku pigmentów CuSn i od czarnej do ciemnobrązowej w przypadku pigmentów NiSn. Rozkłady wielkości cząstek (PSD) przygotowanych proszków zmieniały się w zakresie odpowiednim do zastosowania w roli pigmentów. Tylko w przypadku YMn0,9(CuSn)0,1O3±δ otrzymano Wyłącznie roztwór stały (heksagonalny YMnO3). Zbadano również wpływ mineralizatorów (AlF3, Na3AlF6, H3BO3, Na2CO3) na właściwości barwne i skład fazowy. Przygotowane proszki porównano z przemysłowo wytwarzanymi pigmentami.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Synteza i charakterystyka MNd2W2O10 (M = Ni, Cu, Co, Zn) jako nowych pigmentów ceramicznych
  • Machalíková V., Bělina P., Šulcová P.
  • Strony: 15-20
  • Zsyntezowano nowe związki oparte na wolframianie jako przyjazne dla środowiska nieorganiczne pigmenty przeznaczone do szkliw ceramicznych. Pigmenty wytworzono w drodze reakcji w stanie stałym. Związki przejściowe MWO4 zsyntezowano wykorzystując dwie metody: reakcję w stanie stałym i wytrącania. W pracy skupiono się na mieszanym wolframianie metalu d-elektronowego i neodymu(III). Optymalne warunki syntezy produktów przejściowych w postaci MWO4 (M = Ni, Zn, Co, Cu) i Nd2WO6 oraz produktów końcowych -–MNd2W2O10 – określono za pomocą analizy TG/DTA mieszanin wyjściowych. Stabilność cieplną MNd2W2O10 (M = Ni, Zn, Co, Cu) również określono korzystając z metody TG/DTA oraz mikroskopu grzewczego z automatyczną analizą obrazu. W kolejnych badaniach skupiono się na wpływie wolframianów metalu d-elektronowego na właściwości barwne pigmentów MNd2W2O10. Wszystkie próbki prezentowały interesujące odcienie kolorów: dla Ni – zielono-żółtego, dla Zn – jasnofioletowego, dla Cu –żółtego i dla Co – niebieskiego.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Wysokoglinowe tworzywo o obniżonej temperaturze spiekania, modyfikowane dwutlenkiem ceru
  • Dziubak C.
  • Strony: 21-26
  • Tlenek ceru CeO2 jest znany głównie jako składnik materiałów polerskich oraz jako katalizator procesów chemicznych ze względu na silne właściwości utleniające jonów Ce4+. Nieliczne informacje literaturowe wskazują na możliwość zastosowania dwutlenku ceru także do modyfikacji właściwości tworzyw glinowych. W celu weryfikacji tych doniesień wykonano badania spiekalności kaolinu i tlenku glinu z dodatkiem różnych ilości dwutlenku ceru oraz określono właściwości fizyczno-mechaniczne otrzymanych tworzyw. Uzyskano znaczące obniżenie temperatury spiekania tych surowców przy niezmienionych wartościach parametrów użytkowych otrzymanych tworzyw. W artykule przedstawiono wyniki dotyczące zagęszczenia, porowatości i wytrzymałości mechanicznej tworzyw zinterpretowane w zależności od jakości składu fazowego i mikrostruktury jako konsekwencji ilościowego udziału CeO2 i temperatury spiekania. Wykazano zależność właściwości tworzywa od rodzaju zastosowanych prekursorów dwutlenku ceru. Podjęto próby wyjaśnienia mechanizmu oddziaływania dwutlenku ceru z tworzywem glinowym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Tetragonalny dwutlenek cyrkonu w układzie 3Y-TZP/Al2O3 jako elektrolit stały dla średniotemperaturowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC
  • Obal K., Brylewski T., Adamczyk A., Pędzich Z., Rękas M.
  • Strony: 27-36
  • Niniejsza praca obejmuje otrzymywanie oraz badania właściwości fizykochemicznych tetragonalnego dwutlenku cyrkonu w układzie 3Y-TZP/Al2O3 jako elektrolitu stałego do średniotemperaturowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC. Syntezę proszku roztworu stałego Y2O3-ZrO2 zawierającego 3% mol. Y2O3 (3-YSZ), o strukturze tetragonalnej, przeprowadzono metodą współstrącania-kalcynacji. W wyniku: impregnacji proszku 3-YSZ roztworem azotanu glinu, zagęszczania, a następnie spiekania w 1773 K przez 2 godz. w powietrzu uzyskano serię tetragonalnych odmian dwutlenku cyrkonu zawierających 0,35%, 0,5% i 0,75% mol. Al2O3. Charakterystykę fizykochemiczną gęstych polikrystalicznych spieków przeprowadzono przy pomocy metod XRD, SEM-EDS i EIS. W wyniku zmian strukturalnych i mikrostrukturalnych wywołanych zastąpieniem jednofazowego materiału 3Y-TZP układem 3Y-TZP/Al2O3, zawierającym oprócz fazy tetragonalnej niewielką ilość fazy jednoskośnej, uzyskano istotną poprawę przewodnictwa elektrycznego po granicach ziaren w temperaturach poniżej 873 K przy nieznacznym pogorszeniu przewodnictwa wnętrza ziaren.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Efekt wzmocnienia kompozytów ściernych z tlenku glinu wiskerami Al4B2O9
  • Herman D., Bobryk E., Walkowiak W.
  • Strony: 37-42
  • Przedstawiono koncepcję mikrostruktury spoiwa szkło-krystalicznego, zbrojonego wiskerami Al4B2O9, przeznaczonego do wiązania ziaren ściernych z mikrokrystalicznego tlenku glinu w kompozyt ścierny. Konsekwencją wygenerowania w szkło-krystalicznych mostkach, wiążących ziarna tlenku glinu, losowo zorientowanych wiskerów jest uruchomienie dodatkowych mechanizmów pochłaniających energię w procesie pękania kompozytu. Wytrzymałość mechaniczna na rozciąganie takich kompozytów wzrasta o 32,27% w porównaniu do kompozytów ze spoiwem szkło-krystalicznym z drobnokrystaliczną fazą gahnitu. Uzyskanie wymaganego poziomu wytrzymałości w takich układach, zwłaszcza o wysokiej porowatości, może być dokonywane zatem na drodze świadomego kształtowania mikrostruktury spoiw w jednym, ciągłym procesie obróbki termicznej kompozytów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mechanika kruchego pękania ceramiki Y2O3
  • Boniecki M., Jach K., Librant Z., Wesołowski W., Węglarz H., Gizowska M., Perkowski K., Witek A., Witosławska I.
  • Strony: 43-47
  • W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych ceramiki Y2O3 w temperaturze pokojowej oraz w 800 °C. Pomiary wytrzymałości na zginanie σc, odporności na pękanie KIc i rozwoju pęknięć podkrytycznych przeprowadzono w funkcji wielkości ziaren w zakresie 6-44 µm. Wartości KIc określano w teście na zginanie trójpunktowe belek z karbem. Wyznaczono parametry rozkładu Weibulla, jakiemu podlega wytrzymałość badanej ceramiki. Parametry rozwoju pęknięć podkrytycznych ustalono na podstawie testów, w których mierzono wytrzymałość próbek w funkcji szybkości przykładania obciążenia.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie spektroskopii Ramana do charakterystyki warstw BST wytworzonych metodą zol-żel na podłożach metalowych
  • Lisińska-Czekaj A., Orkisz T., Orkisz J., Czekaj D.
  • Strony: 48-55
  • Do wytworzenia cienkich warstw Ba0,6Sr0,4TiO3 (BST60/40), domieszkowanych MgO w ilości 1%, 3% i 5% molowych, na podłożach ze stali nierdzewnej zastosowano technologię zol-żel. Stwierdzono, że krystalizują one w symetrii tetragonalnej P4mm. Właściwości optyczne warstw badano z zastosowaniem spektroskopii ramanowskiej w zakresie zmian liczby falowej k = 40-1070 cm-1. Położenia maksimów na widmach ramanowskich określono, stosując metodę dopasowania krzywej pomiarowej funkcją Lorentza. Stwierdzono, że dominującą cechą na widmach oscylacyjnych warstw BST60/40-MgO jest występowanie charakterystycznego dla fazy tetragonalnej maksimum dla k ≈ 210 cm-1 i k ≈ 750 cm-1, a także odpowiadające drganiom oktaedrów TiO6 maksimum dla k ≈ 520 cm-1.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wyznaczanie parametrów pękania podkrytycznego spieków ZrO2 metodą stałego przyrostu naprężeń
  • Lach R., Dudek A., Pędzich Z.
  • Strony: 56-61
  • Tlenkowe materiały ceramiczne mają tendencję do pękania pod wpływem długo działających naprężeń o wartościach niższych niż przewidywane z wyznaczonej normowo wartości KIc. Zjawisko to nazywane jest pękaniem podkrytycznym. Jest ono wynikiem powolnego rozrostu wad obecnych w materiale, który spowodowany jest oddziaływaniami chemicznymi występującymi przy wierzchołku narastającego pęknięcia. Cząsteczki wody, obecnej na wierzchołku pęknięcia, przyłączają się do atomów znajdujących się na powierzchni, obniżając energię powierzchniową, a tym samym zmniejszając ilość energii potrzebnej do dekohezji materiału. Metody badania pękania podkrytycznego należą do pracochłonnych. Pomiar propagacji pęknięcia, które rośnie z prędkością ok. 10-10 m/s oznacza, że dzienny przyrost jego długości wynosi około 1 mikrometra. W pracy zaprezentowano metodę pozwalającą na określenie prędkości propagacji pęknięć z wykorzystaniem prób zginania dwuosiowego wykonywanych przy różnych prędkościach narastania naprężeń. Nosi ona nazwę testu stałego przyrostu naprężeń. W metodzie tej nie jest konieczny bezpośredni pomiar długości pęknięcia, a informacje na temat pękania podkrytycznego wynikają z przeprowadzonych testów wytrzymałości. Próby wykonano w przypadku dwóch grup próbek wykonanych z tetragonalnego dwutlenku cyrkonu, dla których dobrano różne warunki spiekania w celu zróżnicowania ich mikrostruktury. Pierwszy materiał był spiekany w temperaturze 1400 °C przez 6 godzin, natomiast drugi w 1500 °C przez 2 godziny. Spiekanie w wyższej temperaturze powodowało rozrost ziaren większy niż w przypadku 1400 °C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania porównawcze procesu kruszenia wibracyjnego w kruszarkach szczękowych
  • Sidor J., Mazur M.
  • Strony: 62-66
  • Badania procesu rozdrabniania kamienia wapiennego i diabazu o uziarnieniu 0-40 mm przeprowadzono w dwóch wibracyjnych kruszarkach szczękowych o kinematycznym i bezwładnościowym wymuszeniu ruchu drgającego szczęk oraz w typowej kruszarce szczękowej. Kamień wapienny pochodził z Kopalni „Czatkowice” w Krzeszowicach, natomiast diabaz z Kopalni „Niedźwiedzia Góra” w Tenczynku. Celem badań było wyznaczenie wpływu szczeliny wylotowej na uziarnienie produktu kruszenia i wydajność kruszarki. Najkorzystniejsze wyniki badań: stopnie rozdrobnienia i50 i i90, udziały klas ziarnowych 0-1,0 mm i 0-2,0 mm oraz efektywności technologiczne, otrzymano w kruszarkach wibracyjnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ haloizytu na układ CaO-SiO2-H2O w warunkach hydrotermalnych
  • Owsiak Z., Sołtys A.
  • Strony: 67-70
  • Artykuł przedstawia wyniki badań przeprowadzonych w układach modelowych, dotyczących syntezy tobermorytu z dodatkiem haloizytu. Głównymi składnikami surowcowymi były piasek kwarcowy i wypalony tlenek wapnia. Mieszaniny tych składników i haloizytu, dodanego w ilości 5%, 10% lub 30%, przeprowadzono w stan homogenicznych zawiesin, które poddano obróbce w warunkach hydrotermalnych w temperaturze 180 °C przez 12 h. Uzyskane tworzywa charakteryzowano wykorzystując metody XRD, DTA i TG. Do badania mikrostruktury zastosowano skaningową mikroskopię elektronową (SEM). Podstawowym produktem syntezy był tobermoryt. W przypadku dodatku 30% haloizytu do mieszaniny zawierającej CaO i SiO2 stwierdzono występowanie katoitu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie dolomitowych materiałów ogniotrwałych w wybranych kadziach stalowniczych
  • Sułkowski M., Goławski C., Obszyńska L., Kielski A.
  • Strony: 71-76
  • Dolomitowe wyroby ogniotrwałe produkowane przez ArcelorMittal Refractories na bazie klinkieru dolomitowego, otrzymanego z krajowych złóż dolomitów, charakteryzują się dużą trwałością eksploatacyjną w procesie produkcji stali jakościowych uspokajanych krzemem. Stało się to możliwe dzięki dodatkowi substancji węglowej oraz modyfikacji spoiwa organicznego. Do uzyskania dobrych wyników eksploatacyjnych przyczyniło się też kompleksowe rozwiązanie projektu wyłożenia kadzi, obejmujące warstwę izolacyjną oraz masy uszczelniające. W opracowanym rozwiązaniu technologicznym ograniczono także emisję szkodliwych substancji do atmosfery.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Warunki pracy elementów uszczelniających budowli hydrotechnicznych
  • Bojarski A., Opaliński P., Przecherski P.
  • Strony: 77-80
  • Bezpieczeństwo budowli hydrotechnicznych w dużej mierze zależy od stanu technicznego elementów uszczelniających podłoże, korpus oraz przyczółki. Ze względu na znaczne zróżnicowanie typów obiektów hydrotechnicznych oraz warunków geotechnicznych w jakich zostają posadowione, występuje wiele rodzajów elementów uszczelniających. Artykuł przedstawia podstawowe uwarunkowania dla projektowania i wykonawstwa elementów szczelnych w ziemnych budowlach hydrotechnicznych. Elementy te można podzielić na elementy szczelne na skarpie odwodnej (ekran) oraz na elementy szczelne wykonane w korpusie zapory najczęściej w centralnej części (rdzeń). Ze względu na konieczność zachowania ciągłości elementów szczelnych podłoża i budowli, wybór typu i technologii wykonania elementu szczelnego musi uwzględnić wiele czynników. Projektowanie elementów uszczelniających wymaga znajomości technologii uszczelnienia oraz umiejętności pozyskania informacji o zróżnicowaniu głębokości i wysokości uszczelnienia, możliwości etapowania prac przy wznoszeniu budowli, odpowiedniej do wysokości piętrzenia grubości elementów, wrażliwości na zróżnicowaną budowę geologiczną, pracy przy zmiennych poziomach piętrzenia wody, możliwości wykonania w warunkach gruntów nawodnionych i nienawodnionych, trwałości technicznej oraz odporności na działanie zwierząt i warunków atmosferycznych. Powyższe informacje na etapie projektu wykorzystane zostają do ustalenia odpowiedniej wysokości korony elementu w stosunku do poziomów piętrzenia wody i wysokości korony obiektu, możliwości połączenia elementów szczelnych o różnych technologiach wykonania, zdolności połączenia uszczelnienia z elementami betonowymi. Ze względu na złożoność warunków w jakich pracują oraz konsekwencje nieprawidłowej pracy elementów szczelnych konieczna jest także kontrola techniczna podczas ich wykonywania oraz eksploatacji.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Innowacyjne, instrumentalne systemy pomiarowe quasi-3D monitoringu procesów filtracyjno-erozyjnych oraz odkształceń w zaporach i wałach
  • Radzicki K.
  • Strony: 81-87
  • Rozwój metod pomiarowych i ich analizy, w tym rozwój automatycznych systemów kontroli stanu obiektów budowlanych, daje możliwość stosowania skuteczniejszych i bardziej efektywnych rozwiązań pomiarowych. Dotyczy to również budownictwa hydrotechnicznego, w szczególności obiektów piętrzących takich jak zapory i wały przeciwpowodziowe. Dla obiektów tych minimalizacja ryzyka awarii i/lub remontów stanowi bardzo istotne zagadnienie. W artykule przedstawiono koncepcję monitoringu quasi przestrzennego procesów filtracyjno erozyjnych oraz odkształceń przy zastosowaniu instrumentalnych czujników pomiarowych w szczególności innowacyjnych czujników liniowych. Umożliwiają one zmianę jakościową w monitoringu obiektów z pomiarów punktowych na pomiary liniowe oraz przy odpowiednio zaprojektowanym systemie na quasi-przestrzenne.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zastosowanie korelacji lokalnych do wyznaczania parametrów geotechnicznych gruntów kamienistych w obrębie zlewni Jeziora Czorsztyńskiego
  • Apostoł S.
  • Strony: 88-92
  • Zaproponowano metodologię wyznaczenie parametrów wytrzymałościowych gruntów kamienistych i gruboziarnistych z udziałem frakcji kamienistej w oparciu o podstawowe terenowe i laboratoryjne badania gruntu, obejmujące analizę uziarnienia, pomiary gęstości objętościowej i wilgotności oraz zastosowanie korelacji lokalnych i zasady „doświadczeń porównywalnych”. W obliczeniach posłużono się trzema gruntami pobranymi z rejonu zlewni Jeziora Czorsztyńskiego. Proponowana metoda pozwala określić niezbędne parametry gruntów kamienistych w sytuacji, gdy określenie ich metodami opisanymi w normach jest niemożliwe.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Zaawansowane technologie i nowoczesne wyroby ceramiki budowlanej
  • Jaroszewicz M., Klimm J.
  • Strony: 95-100
  • Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat cegły ceramiczne, ceramiczne pustaki, czasami zwane też ceramicznymi elementami murowymi, przeszły ewolucję technologiczną w tempie i skali dotychczas niewyobrażalnym. Bez przesady można stwierdzić, że od lat sześćdziesiątych ubiegłego stulecia aż po dzień dzisiejszy innowacyjność w zakresie technologii produkcji ściennych wyrobów ceramicznych, a także technik wznoszenia z nich ścian jest znacznie większa niż cały wcześniejszy dorobek w tej dziedzinie, sięgający w Polsce 800 lat, a na świecie znacznie dłużej. Warto w tym miejscu podkreślić również, że tempo wspomnianego rozwoju nabiera przyspieszenia, co jest szczególnie widoczne w ostatnim dziesięcioleciu.

    Współczesna cegła produkowana na skalę przemysłową jest wynikiem szeregu precyzyjnie zaprojektowanych i perfekcyjnie wykonanych procesów technologicznych - poczynając od nowoczesnych technik wydobycia surowca, poprzez proces budowania hałdy, od której kompozycji zależy jakość produktu, a skończywszy na całkowicie zautomatyzowanym i skomputeryzowanym procesie produkcji. Cegły nowej generacji wytwarzane są niezmiennie z naturalnych surowców, ale dodatkowo ze szczególną dbałością o oszczędność energii i ochronę środowiska.

    Wśród nowoczesnych wyrobów ceramiki budowlanej na szczególną uwagę zasługują pustaki ceramiczne o bardzo dobrych parametrach izolacyjności termicznej, pozwalające na wybudowanie domu energooszczędnego w technologii ściany jednowarstwowej, czyli bez dodatkowego ocieplenia. Głównymi zaletami tej technologii są: trwałość i zdrowy, przyjazny człowiekowi mikroklimat zamieszkania. Współczesne cegły są coraz większe, ich konstrukcja staje się bardziej finezyjna, co pozwala na utrzymanie stosunkowo niedużej masy pustaków o dość dużych wymiarach. Co ważne współczesne cegły charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie, gdyż produkowane są w klasach 10 i 15. Są mocne, trwałe i wytrzymałe. Ich niektóre odmiany można stosować nawet w obszarach aktywnych sejsmicznie, których w Europie jest bardzo wiele. Idea nowoczesnego pustaka termicznego dotyczy nie tylko budowy wewnętrznej, liczby rzędów drążeń, ich kształtu, lecz także stopnia poryzacji materiału ceramicznego oraz techniki poryzacji i wypału. Ostatnio proponowane są także produkty ceramiczne wypełniane naturalnym materiałem izolacyjnym takim jak wełna mineralna lub perlit. Obok termicznych na uwagę zasługują również nowoczesne pustaki akustyczne zapewniające doskonałą izolacyjność od dźwięków powietrznych. Są to duże, optymalnie ciężkie pustaki typu AKU. Co warte szczególnego podkreślenia - jedna z odmian takiego pustaka akustycznego spełnia także wymagania termiczne czyli pełni absolutnie unikatową, podwójną rolę w budynku. Nowoczesne wyroby ceramiki budowlanej dają olbrzymie możliwości swobody projektowania, efektywnego i solidnego budowania, a także komfortowego i zdrowego zamieszkania, z których chętnie korzystają architekci, wykonawcy i użytkownicy.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…

Spis treści

Tom 67, Numer 2

  • Pianki korundowe wytworzone metodą gel-casting przeznaczone do infiltracji polimerami
  • Potoczek M., Ligoda J., Śliwa R.E.
  • Strony: 104-108
  • Kompozyty polimerowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzują się unikatową przestrzenną strukturą wzajemnie przenikających się szkieletów fazy polimerowej i ceramicznej. Jednym ze sposobów wytwarzania tego typu kompozytów jest infiltracja ciekłego polimeru do porowatej kształtki ceramicznej. W niniejszej pracy zastosowano kształtki z ceramiki korundowej o budowie pianki, wytworzone metodą żelowania spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Zaletą tej ceramiki jest wyższa wytrzymałość mechaniczna  w porównaniu z wytrzymałością wysokoporowatej ceramiki otrzymywanej dotychczas najbardziej popularną techniką, którą jest osadzenie ceramicznej masy lejnej na spienionym podłożu polimerowym (ang. polymeric sponge method). Przed procesem infiltracji wyznaczono porowatość całkowitą i otwartą pianek, a także rozmiar makroporów i połączeń pomiędzy makroporami. Wyznaczono także wytrzymałość na ściskanie, a także przepuszczalność pianek korundowych. Pianki ceramiczne infiltrowano trójfunkcyjną żywicą epoksydową, aby otrzymać materiały kompozytowe charakteryzujące się zwiększoną wytrzymałością mechaniczną oraz zmniejszoną palnością, przy jednocześnie małej gęstości – mogące mieć potencjalne zastosowanie w lotnictwie.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Mechanizm reakcji tworzenia się heksaglinianiu wapnia w układzie CaAl4O7-Al2O3
  • Jonas S., Pięta A., Bućko M.M., Czyżewska A., Krupa G.
  • Strony: 109-112
  • Praca zawiera wyniki badań nad przebiegiem reakcji tworzenia się heksaglinianu wapnia CaAl12O19 (CA6) podczas wypalania mieszaniny proszków dwuglianiu wapnia CaAl4O7 (CA2) i Al2O3. Reakcja ta ma istotne znaczenie w kształtowaniu się mikrostruktury materiałów ogniotrwałych na bazie wymienionych związków. Heksaglinian wapnia tworzący się na styku powierzchni dużych ziaren Al2O3 z otaczającą je osnową CA2 powoduje wzrost porowatości materiału oraz wprowadza lokalne zmiany rozszerzalności cieplnej. Znajomość reakcji tworzenia się CA6 jest niezbędna w projektowaniu technologii powyższych materiałów. W pracy wyznaczono stopień przereagowania w układzie w funkcji temperatury i czasu wypalania przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej z zastosowaniem metody Rietvelda. Ewolucję mikrostruktury analizowano na podstawie obrazów SEM i widm EDS. Na podstawie zebranego materiału doświadczalnego określono kinetyczny próg temperaturowy reakcji oraz sformułowano jej równania kinetyczne. Stwierdzono, że najwolniejszym etapem elementarnym limitującym jej przebieg jest wzrost zarodków CA6, tworzących się na granicy rozdziału CA2-Al2O3

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Stałe materiałowe anizotropowych kompozytów Al2O3–hBN
  • Piekarczyk W., Rutkowski P., Górny G.
  • Strony: 113-116
  • W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wyznaczania stałych sprężystości i stałych materiałowych tworzyw kompozytowych złożonych z tlenku glinu i heksagonalnego azotku boru o udziale objętościowym od 0% do 30%. Na podstawie pomiarów prędkości rozchodzenia fal podłużnych i odpowiednio spolaryzowanych poprzecznych fal ultradźwiękowych wyznaczono wszystkie stałe sprężystości i stałe materiałowe próbek o charakterze izotropowym i wykazujących anizotropię analogiczną do układu heksagonalnego. Pozwoliło to na weryfikację i uzupełnienie wzorów służących do wyznaczania wszystkich stałych sprężystości anizotropowych materiałów ceramicznych. W przypadku kompozytu Al2O3 z dodatkiem 30% hBN, wykazującego największą anizotropię, moduł Younga w kierunku równoległym do kierunku prasowania na gorąco miał wartość E║ = 93,5 GPa, a w kierunku prostopadłym E┴ = 181,3 GPa; moduł sztywności G║ = 52,9 GPa i G┴ = 74,4 GPa; liczby Poissona wynosiły µ12 = 0,219; µ13 = 0,162; µ31 = 0,084. W pracy stwierdzono, że w przypadku kompozytów o anizotropii związanej z układem heksagonalnym składowych faz, otrzymywanych przez prasowanie, istnieje możliwość wyznaczania niektórych stałych materiałowych w sposób szybki i uproszczony, korzystając z wzorów obowiązujących dla materiałów izotropowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania procesu mielenia wibracyjnego węglika krzemu na sucho
  • Sidor J., Tomach P.
  • Strony: 117-120
  • Badania przeprowadzono w laboratoryjnym młynie wibracyjnym o niskiej częstotliwości drgań (14 Hz) o działaniu okresowym. Proces mielenia węglika krzemu przeprowadzano w środowisku powietrza w komorze z wykładziną stalową, a mielnikami były kule stalowe. Do badań użyto dwa rodzaje SiC, oznaczone symbolami A i B, różniące się uziarnieniem oraz ilością zanieczyszczeń. Uziarnienie nadawy SiC-A to 0-10 mm, SiC-B 0-1,6 mm. Dla każdego rodzaju SiC przyjęto odrębne cele technologiczne procesu mielenia. Głównymi celami badań było uzyskanie zmielonego na sucho proszku SiC-A o uziarnieniu d50 poniżej 15 μm, a w przypadku SiC-B o uziarnieniu d50 poniżej 3 μm oraz powierzchni właściwej BET powyżej 3 m2/g. Oba cele technologiczne zostały osiągnięte. W eksperymencie uzyskano zmielony SiC-A o uziarnieniu d50 = 10,4-14,6 μm oraz SiC-B o uziarnieniu d50 w zakresie 2-3 μm oraz powierzchni właściwej BET 3,2-4,0 m2/g. Wyniki badań potwierdzają pełną przydatność młyna wibracyjnego do mielenia SiC.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kruszarki odśrodkowe w procesach drobnego kruszenia
  • Sidor J.
  • Strony: 121-126
  • Kruszarki odśrodkowe to kruszarki udarowe z wirnikiem o osi pionowej. Kruszarki te stosowane są w procesach rozdrabniania udarowego, zwłaszcza kruszenia średniego, drobnego i bardzo drobnego, uziarnionych surowców mineralnych oraz materiałów wytworzonych (klinkieru, żużli hutniczych i innych). Stosuje się je także w procesach uszlachetniania kruszyw jako kubizatory. Specjalne wykonania tych kruszarek użytkowane są jako młyny do mielenia, zwłaszcza selektywnego, głównie wytwarzania produktów o wąskiej klasie ziarnowej. Kruszarki te cechują duże możliwości technologiczne, w tym przydatność do rozdrabniania materiałów silnie abrazyjnych, stąd duży wzrost zainteresowania nimi użytkowników i producentów. W pracy podano elementy teorii rozdrabniania udarowego w kruszarkach odśrodkowych, klasyfikacje, opisy budowy, działania i charakterystyki techniczne najbardziej rozpowszechnionych kruszarek. Przedstawiono także ich możliwości technologiczne w procesach bardzo drobnego kruszenia surowców i uziarnionych produktów ceramicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ procesu kierowanej krystalizacji na bioaktywność szkieł krzemianowo-fosforanowych z układu NaCaPO4-SiO2
  • Wajda A., Bułat K., Sitarz M.
  • Strony: 127-131
  • Szkła krzemianowo-fosforanowe z układu NaCaPO4-SiO2 są znanymi materiałami bioaktywnymi, które mają zdolność do bezpośredniego łączenia się z tkankami żywymi. Jednakże ich kruchość ogranicza zakres zastosowania wykonanych z nich implantów. Jednym ze sposobów poprawy własności wytrzymałościowych szkieł jest wprowadzenie do składu odpowiednich dodatków (np. Al3+), kolejnym zaś - przeprowadzenie ich częściowej krystalizacji, która pozwala otrzymać materiały szkło-krystaliczne. Proces ten jednak wymaga możliwie najlepszej kontroli, ponieważ pojawienie się i rozrost faz krystalicznych może powodować utratę bioaktywności.

    Przedmiotem badań w pracy były szkła krzemianowo-fosforanowe z układów: NaCaPO4-SiO2 i NaCaPO4-SiO2-AlPO4. Na podstawie pomiarów termicznych (DTA) wybranych szkieł dobrano parametry procesu kierowanej krystalizacji. Otrzymane materiały szkło-krystaliczne poddano badaniom strukturalnym (XRD). Natomiast w celu sprawdzenia ich bioaktywności wykonano testy in vitro w sztucznym osoczu, a następnie przeprowadzono obserwacje na elektronowym mikroskopie skaningowym (SEM +EDX) oraz badania ramanowskie.

    Uzyskane rezultaty pozwalają twierdzić, że odpowiednio kontrolowana dewitryfikacja badanych bioszkieł umożliwia uzyskanie bioaktywnych materiałów szkło-krystalicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ceramika węglikowa w lekkich osłonach balistycznych
  • Cegła M., Habaj W., Podgórzak P.
  • Strony: 132-136
  • Ceramika węglikowa stosowana jest z powodzeniem do wytwarzania elementów osłon balistycznych, chroniących przed pociskami przeciwpancernymi. Dzięki połączeniu wysokiej twardości z niską gęstością stanowi dobrą alternatywę dla tradycyjnych pancerzy stalowych. W artykule przedstawione zostaną cechy dwóch ceramicznych materiałów balistycznych: węglika krzemu (SiC) oraz węglika boru (B4C). Zaprezentowane zostaną także wyniki ostrzału warstwowych osłon balistycznych, zawierających ceramikę, za pomocą nowoczesnej amunicji pistoletowej o właściwościach przeciwpancernych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badanie porowatości oraz właściwości optycznych proszków TiO2-SiO2 z grupami organicznymi
  • Iwan A., Hreniak A., Malinowski M.
  • Strony: 137-142
  • W pracy otrzymano proszki TiO2-SiO2 modyfikowane grupami organicznymi poprzez zastosowanie metody zol-żel. Otrzymano dwa proszki (TiO2-SiO2-VTMS i TiO2-SiO2-MAPTS), wykorzystując różniące się budową chemiczną prekursory silanowe. Transmitancję określono przy użyciu spektrofotometru UV-vis. Wielkość ziaren oznaczono metodą DLS w temperaturze 25 °C. Porowatości oraz powierzchnię właściwą obliczono zgodnie z teoriami BET, BJH i t-Plot.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ źródła krzemu (Si3N4 / SiO2) na otrzymywanie i właściwości luminoforów tlenoazotkowych SrSi2O2N2 domieszkowanych Eu2+ i Mn2+
  • Pawlik T., Michalik D., Barzowska J., Szczodrowski K., Zieliński K., Górecka N,
  • Strony: 143-148
  • Związki tlenoazotkowe domieszkowane jonami europu są przedmiotem intensywnych badań aplikacyjnych przede wszystkim ze względu na możliwość ich wykorzystania jako luminofory w produkcji białych LED. Wynika to z wysokiej stabilności chemicznej i odporności termicznej tlenoazotków, które wraz z odpowiednimi właściwościami optycznymi czynią tę klasę materiałów konkurencyjną w stosunku do stosowanych obecnie rozwiązań opartych na granacie itrowo-glinowym domieszkowanym cerem. Celem badań było określenie wpływu rodzaju źródła krzemu (SiO2 i/lub Si3N4) oraz wpływu SiO2 na skład fazowy i morfologię proszkowego luminoforu SrSi2O2N2 domieszkowanego dwuwartościowymi jonami pierwiastków ziem rzadkich. Przeprowadzono syntezę serii próbek proszkowych w temperaturze 1450 ºC w przepływie azotu przez 2 h, a następnie wykonano badania morfologii otrzymanych proszków metodą SEM/LM oraz składu fazowego XRD, jak również badania właściwości optycznych, tj. widm emisji (PL) i widm wzbudzenia. Przeprowadzone badania wykazały, że najkorzystniejsze właściwości optyczne otrzymano w przypadku składu ze zdywersyfikowanym źródłem krzemu (stosunek Si3N4/SiO2 = 9:1).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ rodzaju prekursora magnezowego oraz czasu spiekania na właściwości częściowo stabilizowanego dwutlenku cyrkonu typu PSZ
  • Grabowy M., Bućko M.M.
  • Strony: 149-157
  • Dwutlenek cyrkonu to jeden z częściej stosowanych obecnie materiałów konstrukcyjnych, funkcjonalnych i biomedycznych. Wytworzenie roztworu stałego, poprzez wprowadzenie do struktury ZrO2 takich tlenków jak CaO czy MgO w ilości ok. 8% mol., w połączeniu ze specyficzną technologią skutkuje powstaniem tworzywa o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, określanego jako częściowo stabilizowany dwutlenek cyrkonu (PSZ). Ponieważ spiekanie tego typu materiałów zachodzi równocześnie z syntezą roztworu stałego, morfologia wyjściowych proszków ma istotny wpływ na skład fazowy, mikrostrukturę i ostatecznie na właściwości mechaniczne. Podobnie silny wpływ na właściwości ma połączenie warunków spiekania z warunkami starzenia. Wytwarzane w niniejszej pracy materiały otrzymano poprzez spiekanie mieszaniny proszków, w których magnez do roztworu stałego został wprowadzony w postaci tlenku magnezu lub jego mieszaniny z proszkiem całkowicie stabilizowanego dwutlenku cyrkonu o maksymalnej zawartości MgO. Różnicowano także czas spiekania w temperaturze 1640 °C od 1 h do 5 h. Zbadano składy fazowe, mikrostruktury oraz właściwości mechaniczne uzyskanych tworzyw. Uzyskane wyniki pozwoliły na określenie korelacji pomiędzy tymi właściwościami.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Reologia zawiesin spoiw uszczelniających
  • Izak P., Wójcik Ł, Słowikowski D.
  • Strony: 158-163
  • Wtryskowe techniki wprowadzania zawiesin uszczelniających do gruntu są najczęściej stosowane w pracach hydro-inżynieryjnych. Techniki te są coraz bardziej rozwijane i wymagają określenia szczegółowej charakterystyki reologicznej zawiesin. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości zawiesin iłowo-cementowych zarówno z punktu widzenia reologii, jak i aplikacyjnych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ surowców odpadowych na właściwości termiczne szkła czarnego
  • Kosmal M., Reben M., Pichniarczyk P.
  • Strony: 164-170
  • W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu surowców odpadowych w postaci stłuczki szkła panelu CRT oraz bazaltu na właściwości termiczne i elektryczne szkła czarnego. Na podstawie przeprowadzonych badań DTA i badań z wykorzystaniem pieca gradientowego, ustalono wpływ składu chemicznego surowców odpadowych na przemiany fizykochemiczne zachodzące w trakcie ogrzewania szkieł, jak również zoptymalizowano proces ich topienia. Rodzaj faz krystalicznych oraz mikrostrukturę szkieł poddanych obróbce termicznej identyfikowano przy pomocy rentgenowskiej analizy fazowej XRD oraz mikroskopii skaningowej SEM/EDS. Stwierdzono, że użyte materiały odpadowe pozwalają na uzyskanie szkła czarnego o współczynniku rozszerzalności termicznej mieszczącym się w zakresie od 7,5·10-6 °C-1 do 8,5·10-6 °C-1.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badanie struktury, składu fazowego i chemicznego ceramiki Bi1-xNdxFeO3
  • Dzik J., Czekaj D.
  • Strony: 171-176
  • W prezentowanej pracy przedstawione zostały wybrane zagadnienia dotyczące technologii wytwarzania i charakterystyki właściwości ceramiki Bi1−xNdxFeO3 (x = 0,6-1). Materiał ceramiczny otrzymano metodą reakcji w fazie stałej ze stechiometrycznej mieszaniny tlenku bizmutu Bi2O3, tlenku żelaza Fe2O3 i tlenku neodymu Nd2O3, stosując metodę spiekania bezciśnieniowego w atmosferze powietrza. Metoda syntezy w fazie stałej pozwoliła na wytworzenie jednorodnych pod względem składu chemicznego materiałów, które odznaczają się zachowaniem zadanej stechiometrii. Dla stechiometrycznej mieszaniny tlenków wyjściowych przeprowadzono analizę termiczną. Na podstawie analiz termograwimetrycznej ustalono temperaturę syntezy i spiekania. Mikrostrukturę wytworzonej ceramiki obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Domieszka Nd ma duży wpływ na rozmiar ziarna. Ze wzrostem ilości domieszki neodymu wielkość ziaren stopniowo zmniejsza się. Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą EDS, a strukturę krystaliczną badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Analiza RTG otrzymanej ceramiki pozwoliła stwierdzić, że strukturę wytworzonego materiału ceramicznego należy opisywać symetrią rombową (typową dla NdFeO3).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości fotokatalityczne nanokompozytów CdS/TiO2
  • Trenczek-Zając A., Banaś J., Świerczek K., Zazakowny K., Radecka M.
  • Strony: 177-181
  • Nanokompozyty CdS/TiO2 otrzymano poprzez zmieszanie komercyjnego nanoproszku TiO2 P25 z proszkiem CdS, który zsyntezowano metodą strącania osadu. Z przeprowadzonych badań wynika, że powierzchnia właściwa proszków (SSA) zmienia się w szerokim zakresie od 49,5 m2·g-1 dla TiO2 aż do 145,4 m2·g-1 dla CdS. Porównanie rozmiarów cząstek na podstawie analizy rozkładu wielkości ziaren przeprowadzonej metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz obserwacji obrazów uzyskanych metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) wykazało, że materiały są zaglomerowane. Dyfrakcja promieniowania X (XRD) sugeruje, że siarczek kadmu krystalizuje jako mieszanina faz regularnej i heksagonalnej. Spektralna zależność współczynnika odbicia światła wykazała w przypadku nanokompozytów obecność krawędzi absorpcji podstawowej charakterystycznych dla TiO2 i CdS. Aktywność fotokatalityczna nanoproszków CdS/TiO2 w świetle UV-vis badana była poprzez rozkład oranżu metylowego (MO). Wyniki pomiarów wykazały, że następuje znacząca poprawa aktywności fotokatalitycznej w zakresie światła widzialnego dla nanokompozytów TiO2/CdS w porównaniu z czystymi nanoproszkami TiO2 lub CdS.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Tlenofluorkowe szkła borokrzemianowe domieszkowane Gd2O3
  • Kasprzyk M., Środa M., Naspiński P.
  • Strony: 182-186
  • Szkła tlenofluorkowe, oparte na matrycy borokrzemianowej stanowią interesujący materiał do zastosowań optoelektronicznych z uwagi na zdolność do tworzenia transparentnych materiałów szkło-krystalicznych, zawierających nanokrystaliczną fazę niskofononową. Na podstawie dotychczas przeprowadzonych badań, dotyczących otrzymywania fazy LaF3 w szkle, podjęto badania nad możliwością otrzymania fazy fluorkowej w oparciu o gadolin. W ramach eksperymentu wytopiono serię szkieł z układu SiO2-B2O3-Na2O-NaF-Gd2O3-BaF2. Wytworzone szkła poddano badaniom w celu określenia wpływu składu chemicznego na trwałość termiczną, proces ceramizacji oraz powstawanie w materiale fluorkowych faz krystalicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Właściwości mechaniczne i optyczne szkieł z powłoką tlenku cyrkonu otrzymaną metodą zol-żel
  • Drajewicz M., Jadach R., Długoń E., Reben M., Sitarz M.
  • Strony: 187-190
  • Podstawowym parametrem ograniczającym wykorzystanie szkieł często jest ich niezadowalająca wytrzymałość mechaniczna. Poprawę wytrzymałości mechanicznej szkieł można uzyskać między innymi poprzez naniesienie na ich powierzchnię cienkich warstw. Warstwy te charakteryzują się lepszymi właściwościami mechanicznymi, a połączenie tych materiałów powoduje poprawę wypadkowych właściwości szkła. Przedmiotem badań było szkło krzemianowo-sodowo-wapniowe pokryte warstwą tlenku cyrkonu. Do naniesienia warstwy tlenku cyrkonu użyto metody zol-żel. Warstwy poddano badaniom mechanicznym, w szczególności zmierzono twardość metodą Vickersa oraz moduł sprężystości. Przepuszczalność szkieł z nałożonymi warstwami zbadano przy wykorzystaniu spektroskopii UV/VIS. Przeprowadzone badania wskazały na potencjalną przydatność wybranej metody do uszlachetniania powierzchni szkieł.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ceramika pradziejowa ze stanowiska Skrzypkowo 13 – analiza porównawcza z zastosowaniem ASA, XRD i spektroskopii γ
  • Kowalski Ł, Adamczak K.
  • Strony: 191-200
  • W artykule przedstawiono wyniki analizy porównawczej 50 fragmentów naczyń pradziejowych, pozyskanych ze stanowiska 13 w Skrzypkowie (ziemia dobrzyńska). Materiały przyporządkowano do kilku jednostek kulturowych epoki neolitu i wczesnego okresu epoki brązu, których pozycja chronologiczna na ziemi dobrzyńskiej mieści się w okresie 4200-1500 kal. p.Ch. Fragmenty naczyń przeprowadzono do postaci proszku ceramicznego i poddano oznaczeniom składu chemicznego, faz mineralnych i detekcji promieniowania γ, posługując się metodami atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA), rentgenowskiej analizy dyfraktograficznej (XRD) i spektroskopii promieniowania γ. Dane pomiarowe poddano wielowymiarowym analizom statystycznym, w tym metodzie głównych składowych (PCA) i analizie dyskryminacyjnej (DA). W ten sposób prześledzono reguły asocjowania poszczególnych zbiorów z uwzględnieniem ich zróżnicowania na kultury archeologiczne i grupy technologiczne. Ustalono, że grupowanie analizowanych fragmentów przebiegało w przestrzeni zmiennych, które można korelować z minerałami mikowymi lub skaleniami, marglami, endogenicznymi związkami żelaza oraz minerałami ciemnymi. Uzyskane wyniki pozwoliły na postawienie kilku hipotez na temat zachowań wytwórczych pradziejowych garncarzy, m.in. powielania kanonów produkcji naczyń, cyrkulacji tzw. ekskluzywnych typów naczyń społeczności we wczesnej epoce brązu czy epizodycznego charakteru osadncitwa pradziejowego na stanowisku w Skrzypkowie, najbardziej czytelnego w przypadku grup subneolitycznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Abstracts of 14th Conference on Composites and Ceramic Materials - Technology, Application and Testing, Białowieża, June 1st-3rd 2015
  • Strony: 201-234
  • Komunikat

Spis treści

Tom 67, Numer 3

  • Termofizyczne właściwości kompozytów Ag-C
  • Homa M., Sobczak N., Gazda A., Siewiorek A., Kudyba A., Pietrzak K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Strojny-Nędza A.
  • Strony: 248-256
  • Praca prezentuje wyniki wstępnych badań materiałów typu Ag-C, otrzymanych metodą metalurgii proszków, domieszkowanych różnymi postaciami węgla (nanoproszek węgla, nanorurki węglowe oraz tlenek grafenu). Na podstawie, przeprowadzonych metodami skaningo- wej mikroskopii elektronowej, badań mikrostrukturalnych oraz wykonanych badań właściwości termofizycznych metodami DSC, DIL i LFA stwierdzono, że zastosowana procedura wytwarzania materiałów kompozytowych nie zapewnia zadawalającego rozmieszczenia fazy węglowej w osnowie metalowej. W celu uzyskania poprawy jednorodności materiałów typu Ag-C należy opracować sposób deaglomeracji fazy węglowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania mechanizmu dehydratacji uwodnionego glinianu wapniowo-cyrkonowego
  • Madej D., Szczerba J.
  • Strony: 257-261
  • W pracy przedstawiono wyniki badań składu fazowego oraz mikrostruktury zaczynu glinianu wapniowo-cyrkonowego (układ Ca7ZrAl6O18-woda) sezonowanego w warunkach otoczenia, a następnie poddanego obróbce termicznej w zakresie temperatur 100-900 °C. Wykorzystano następujące metody pomiarowe: XRD, FT-IR oraz SEM/EDS. Dehydratacja heksagonalnych hydratów C-A-H (C ≡ CaO, A ≡ Al2O3, H ≡ H2O), powstałych w zaczynie Ca7ZrAl6O18-woda sezonowanym w temperaturze otoczenia, przechodzi częściowo przez stadium pośrednie tworzenia się C3AH6 w warunkach odparowania wody fizycznie związanej i częściowego usunięcia wody chemicznie związanej, a następnie rozkładu hydratów do bezwodnych glinianów wapnia typu faz C5A3, C12A7 i C3A. Dodatkowo w badanym układzie stwierdzono obecność fazy o nieznanym dotąd składzie chemicznym, należącej do układu CaO-Al2O3-ZrO2, która utworzyła otoczkę na niezhydratyzowanych ziarnach Ca7ZrAl6O18, a także cyrkonian wapnia – CaZrO3.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Dolomitowy klinkier topiony o obniżonej zawartości domieszek do produkcji ogniotrwałych tworzyw wypalanych
  • Niesyt M., Wala T.
  • Strony: 262-267
  • Z dolomitu dewońskiego z Brudzowic uzyskano dwa rodzaje klinkierów: spiekany otrzymany metodą spiekania dwustopniowego oraz topiony. Klinkier topiony wykazał lepszą odporność na hydratację w porównaniu z klinkierem spiekanym, co wynika z jego większej gęstości pozornej i bardziej grubokrystalicznej struktury. Tworzywa wypalane otrzymane z ziaren topionych wykazały wyższą ogniotrwałość pod obciążeniem, lepszą stabilność wymiarów po wypaleniu i podobną wytrzymałość mechaniczną w porównaniu z tworzywami uzyskanymi z ziaren spiekanych. Ogniotrwałość pod obciążeniem wyznaczona w atmosferze redukującej była znacznie większa niż mierzona w atmosferze utleniającej. Odporność na hydratację wypalonych tworzyw zależy od ich porowatości otwartej. Wprowadzenie klinkieru magnezjowego przyczyniło się do znacznej poprawy tego parametru.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Ceramiczne tworzywa piankowe otrzymywane metodą odlewania żelowego przy wykorzystaniu bezazotowych monomerów organicznych
  • Lipowska B., Śliwa A., Czechowska K., Wala T., Psiuk B.
  • Strony: 268-273
  • Otrzymano ceramiczne tworzywo piankowe na bazie Al2O3, w którego wytwarzaniu zastąpiono toksyczne akrylamidy zestawem wodorozpuszczalnych monomerów nie zawierających atomów azotu w cząsteczce: akrylan 2-hydroksyetylu i diakrylan poliglikolu etylenowego. Określono rodzaj i ilość dodatków upłynniacza i środka powierzchniowo czynnego oraz udział tlenku glinu w zawiesinie, umożliwiających uzyskanie stabilnej, maksymalnie napowietrzonej piany. Polimeryzację spienionych zawiesin, w celu uniknięcia zjawiska inhibicji tlenowej, prowadzono w atmosferze azotu. Otrzymane półfabrykaty wypalono w temperaturach z zakresu 1500-1700 °C. Po wypaleniu tworzywa scharakteryzowano, oznaczając ich podstawowe właściwości fizyczne i obserwując mikrostrukturę. Stwierdzono, że zastosowanie w procesie odlewania żelowego (ang. gelcasting) mniej szkodliwych dla zdrowia i ekosystemu substancji żelujących umożliwia otrzymanie porowatego tworzywa o oczekiwanych, wysokich parametrach jakościowych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Piankowe filtry ceramiczno-węglowe dla odlewnictwa – od pomysłu do masowej produkcji
  • Asłanowicz M., Ościłowski A., Lipowska B.
  • Strony: 274-278
  • Ferro-Term Sp. z o.o. wraz z Instytutem Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach, Instytutem Odlewnictwa w Krakowie oraz Instytutem Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu, opracował technologię produkcji innowacyjnych, piankowych filtrów ceramiczno-węglowych dla odlewnictwa. Nowoopracowane filtry mogą zastąpić dotychczas stosowane, produkowane na bazie ZrO2 lub SiC. Jednym z podstawowych warunków umożliwiających rozpoczęcie ich produkcji na masową skalę jest osiągnięcie parametrów eksploatacyjnych przewyższających filtry dotychczas stosowane. Drugim jest stopień mechanizacji procesu produkcyjnego zapewniający jego wysoką wydajność. Bazując na opracowanej technologii produkcji piankowych filtrów ceramiczno-węglowych, przystąpiono do opracowania projektu prototypowej, zmechanizowanej linii produkcyjnej. W artykule opisano wstępny projekt konstrukcyjny tej linii.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie odpadów zawierających azbest do wytwarzania ceramicznych materiałów budowlanych o czerepie spieczonym
  • Kusiorowski R., Zaremba T., Piotrowski J.
  • Strony: 279-285
  • W pracy opisano wyniki badań z wykorzystaniem odpadu azbestowo-cementowego jako dodatku do mas ceramicznych stosowanych w produkcji klinkierowych wyrobów budowlanych. W badaniach zastosowano odpad eternitowy wstępnie prażony w 1200 °C. Przygotowano masy ceramiczne zawierające do 10% mas. wstępnie prażonego odpadu. Dla kształtek wyformowanych i wypalonych w zakresie temperatury 1100-1200 °C oznaczono podstawowe właściwości ceramiczne: skurczliwość liniową, nasiąkliwość wodną, porowatość otwartą, gęstość pozorną, wytrzymałość na ściskanie, mrozoodporność oraz zawartość soli rozpuszczalnych. Do charakterystyki surowców jak i otrzymanych tworzyw stosowano także skaningową mikroskopię elektronową (SEM), dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz metody analizy termicznej (DTA/TG). Wyniki badań wskazują, że azbestocement może być zastosowany jako surowiec wtórny w produkcji klinkierowych wyrobów ceramicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ soli azotanowych na właściwości ceramiki budowlanej
  • Wons W., Wyczyńska K.
  • Strony: 286-290
  • Głównym czynnikiem wywołującym korozję ceramicznych materiałów budowlanych jest proces powstawania wykwitów solnych. Zaburzają one estetykę wyrobu ceramicznego, ale też przyczyniają się do stopniowej jego degradacji. Wpływ soli siarczanowych jest dobrze opisany ze względu na ich powszechne występowanie w surowcach stosowanych do produkcji ceramiki. Mało jest informacji dotyczących korozji wywołanej oddziaływaniem soli azotanowych, które coraz częściej pojawiają się w sąsiedztwie tworzyw ceramicznych, gdyż są związane z działalnością człowieka min. ze stosowaniem nawozów azotowych czy hodowlą zwierząt. W artykule dokonano porównania destrukcyjnego działania na tworzywa ceramiczne soli azotanowych w odniesieniu do siarczanu magnezu. W części doświadczalnej przeprowadzono cykle moczenia w roztworach soli i suszenia tworzyw ceramicznych o czerepie porowatym, po czym analizowano zmianę głównych parametrów tych tworzyw. Wykazano, że sole azotanowe mają destrukcyjny wpływ na tworzywa ceramiczne o nieco innym charakterze od siarczanu magnezu.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania porównawcze suszenia mikrofalowego i suszenia konwencjonalnego betonu ogniotrwałego
  • Majchrowicz I., Czechowski J.
  • Strony: 291-297
  • Technika mikrofalowa wzbudziła w ostatnich kilkunastu latach zainteresowanie pod kątem wykorzystania jej w procesach suszenia materiałów ceramicznych. W odróżnieniu od suszenia konwencjonalnego, polegającego na tym, że ciepło jest dostarczane z zewnątrz przez powierzchnię materiału, suszenie mikrofalowe charakteryzuje się tym, że mikrofale penetrują wnętrze materiału, nagrzewając całą jego objętość. Wykorzystanie mikrofal w suszeniu posiada wiele zalet, do których należą m. in. duża szybkość nagrzewania, eliminacja zewnętrznych źródeł ciepła, obniżenie ilości braków i niskie jednostkowe zużycie energii. Celem pracy było przeprowadzenie badań porównawczych suszenia mikrofalowego i suszenia konwencjonalnego korundowego betonu ogniotrwałego. Przygotowano próbki niskocementowego betonu ogniotrwałego z dodatkiem i bez dodatku mikrokrzemionki. Próbki przechowywano w szafie klimatycznej w temperaturze 20 °C przy wilgotności 95% przez 48 godzin, aby zapewnić odpowiednie warunki dojrzewania betonu. Następnie, część próbek suszono w laboratoryjnej suszarce elektrycznej przez 24 godziny, a drugą część próbek suszono w laboratoryjnej suszarce mikrofalowej. Oznaczono własności fizyczne próbek – gęstość pozorną i porowatość otwartą – oraz wytrzymałość na ściskanie. Wykonano również analizę termiczną betonów, określono rozkład wielkości porów oraz obserwowano ich mikrostrukturę pod mikroskopem skaningowym. Porównano i omówiono uzyskane wyniki.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Modyfikacja mikrostruktury wyrobów zestawu syfonowego w celu podwyższenia ich odporności na erozyjno-korozyjne oddziaływanie stali
  • Pochwała T., Barański J., Śliwa A., Wala T.
  • Strony: 298-303
  • Zaprezentowano koncepcję i możliwości wynikające z zastosowania procesu impregnacji wyrobów zestawu syfonowego. Nasycanie materiałów glinokrzemianowych lejnymi zawiesinami tlenku glinu i tlenków glinu i krzemu powoduje korzystne zmiany mikrostruktury, polegające na redukcji porowatości otwartej, zmniejszeniu średniej średnicy i mediany rozkładu średnic porów oraz wzroście udziałów porów o średnicach mniejszych niż 1 µm kosztem porów większych. Impregnacja wyrobów zestawu syfonowego skutkowała wzrostem ich odporności erozyjno-korozyjnej na oddziaływanie przepływającej stali przez układ syfonowy oraz zmniejszeniem ilości wtrąceń niemetalicznych w odlewanej stali. Opracowane rozwiązanie przetestowano w warunkach przemysłowych w ZWK Celsa Huta Ostrowiec Sp. z o.o.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania porównawcze materiałów dolomitowo-węglowych z klinkierów spiekanych i topionych
  • Sułkowski M., Onyszkiewicz A., Goławski C.
  • Strony: 304-308
  • Stosowanie surowców magnezytowych, topionych jest obecnie standardem w materiałach ogniotrwałych magnezjowo-grafitowych, stosowanych w nowoczesnych procesach metalurgicznych. Ograniczeniem jest zastosowanie żużli o niskiej zasadowości, gdzie korzystniejsze jest stosowanie materiałów MgO-CaO-C. Wprowadzenie topionych ziaren dolomitu ma na celu ograniczenie szybkości procesu korozji, a zwłaszcza mechanizmu rozpuszczania dużych ziaren. Badania porównawcze przeprowadzono w laboratoryjnym piecu indukcyjnych, oznaczając stopień postępu korozji w próbkach z różnych typów klinkieru dolomitowego oraz zbadano mikrostrukturę warstwy kontaktowej z żużlem. Zastosowanie klinkieru stopionego zmniejszyło korozję przez ograniczenie szybkości ubytku materiału w obszarze kontaktu z żużlem, co stanowi przesłankę do opracowania nowego typu tworzywa zasadowego na strefę żużla kadzi metalurgicznej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Modelowanie szybkości zużycia zasadowych materiałów ogniotrwałych w laboratoryjnym, bębnowym piecu obrotowym
  • Zelik W., Świerszcz R., Pedryc B.
  • Strony: 309-313
  • Procesy zużywania się materiałów ogniotrwałych stanowią punkt odniesienia do rozwoju i właściwego doboru tworzyw stanowiących wyłożenia robocze głównych agregatów metalurgicznych. Od wielu już lat podejmuje się próby modelowania procesów fizykochemicznych, które choćby w przybliżeniu pozwalałyby na prognozowanie ilościowego zużywania się materiałów ogniotrwałych w przyjętych modelowych warunkach. W artykule podjęto próbę matematycznego opisu procesu korozji materiałów zasadowych w obrotowym laboratoryjnym piecu do badania odporności materiałów na ciekłe żużle. Proces prowadzony był metodą dynamiczną. W modelu wykorzystano analizę wymiarową. Dzięki serii przeprowadzonych testów określono współczynniki wyprowadzonych równań kryterialnych i podano zależność ubytku materiału ogniotrwałego w czasie. Testy przeprowadzono dla trzech rodzajów żużla o różnym stosunku CaO/SiO2, dla trzech różnych prędkości kątowych obracającego się bębna.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Konduktometryczne badania wpływu odpadowego glinokrzemianu na wczesną hydratację cementu glinowego w zależności od temperatury
  • Nowacka M., Pacewska B.
  • Strony: 314-318
  • Hydratacja cementu glinowego jest ściśle uzależniona od temperatury, w której proces przebiega. Ma ona zdecydowane znaczenie przede wszystkim w odniesieniu do rodzaju tworzących się hydratów. Wiadomym jest, że w temperaturze otoczenia i niższej uprzywilejowane jest tworzenie metastabilnych uwodnionych glinianów wapnia, a w wyższej dominuje hydrogranat i gibbsyt. Z drugiej strony, temperatura decyduje również o kinetyce hydratacji cementu glinowego. Charakterystyczne jest tu bowiem zjawisko tzw. „nienormalnego wiązania”.

    Celem niniejszej pracy była ocena oddziaływania dodatku mineralnego w matrycy cementu glinowego w różnych temperaturach. W pracy zawarto badania wpływu odpadowego glinokrzemianu na przebieg wiązania i twardnienia zaczynu cementu glinowego (Al2O3 > 70%, w/c = 0,5) w zależności od temperatury i ilości dodatku z wykorzystaniem metody konduktometrycznej. Stosowana technika badań in situ polega na pomiarze przewodnictwa elektrycznego równocześnie z temperaturą wewnętrzną zaczynu cementowego w funkcji czasu w ciągu pierwszych godzin po dodaniu wody. Ponadto wykonano badania mikrostrukturalne metodami analizy termicznej i skaningowej mikroskopii elektronowej.

    Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że temperatura hydratacji decyduje o kinetyce i reakcjach w trakcie wiązania i twardnienia zaczynu cementu glinowego, zarówno z dodatkiem jak i bez dodatku mineralnego, jak również o charakterze wpływu zastosowanego glinokrzemianu. Niezależnie od temperatury hydratacji i obecności dodatku, zmiany kinetyki procesu realizowane są poprzez czas trwania okresu indukcyjnego, ale w zależności od temperatury odpadowy glinokrzemian pełni rolę opóźniacza bądź przyspieszacza masowego wytrącania hydratów. Ponadto, wykazano, że wprowadzenie badanego dodatku powoduje wzrost efektów termicznych w pierwszych minutach procesu, ale jednocześnie skutkuje zmniejszeniem maksimum temperatury wewnętrznej zaczynu, i to bez względu na temperaturę, w której proces przebiega. W badaniach składu fazowego odnotowano większy efekt działania temperatury niż obecności odpadowego glinokrzemianu.

    Słowa kluczowe: wczesna hydratacja, cement glinowy, odpadowy glinokrzemian, temperatura,

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Jakie czynniki wpływają na wyniki badań gęstości pozornej i porowatości otwartej gęstych, fomowanych materiałów ogniotrwałych?
  • Dahlem E., Clasen S., Dannert C.
  • Strony: 319-323
  • W artykule zwraca się szczególną uwagę na wysiłki podjęte w ramach struktury projektu badawczego EU FP7 “ReStaR” realizowanego w celu określenia parametrów oznaczania i warunków (czynników) wpływających na wyniki oznaczania gęstości pozornej (BD) i porowatości otwartej (oPo) gęstych, formowanych materiałów ogniotrwałych. Oprócz wygenerowania precyzyjnych danych, konieczne jest zrozumienie, które instrukcje w normie EN-993-1 dla gęstych, formowanych materiałów ogniotrwałych wrażliwe są na wywoływanie rozpraszania wyników badania i dlatego należy je uważać za ważne czynniki wpływające na te wyniki. Eliminujące eksperymenty czynnikowe użyto, aby zidentyfikować te czynniki w badaniach gęstości pozornej i porowatości otwartej gęstych, materiałów ogniotrwałych. W przypadku tych materiałów, zidentyfikowano aż piętnaście możliwych czynników i dla każdego wybrano dwa różne poziomy. Adekwatnie, biorąc pod uwagę możliwe czynniki, przeprowadzono serie złożone z 16 prób w laboratoriach na tym typie materiału ogniotrwałego. Metodę analizy wariancyjnej użyto do analizy wyników badań. W przypadku gęstych, formowanych materiałów ogniotrwałych wyniki pokazały, że miejsce pobierania próbek (wewnętrzna lub zewnętrzna część cegły) i ciecz immersyjna (woda/parafina) są czynnikami, które znacząco oddziałują na wyniki oznaczania BD i oPo. Z drugiej strony stwierdzono, że materiał użyty do usuwania wody z powierzchni próbki, czas usuwania i czasu zanurzenia w wodzie w otaczających warunkach nie wypływały na wyniki oznaczenia BD i oPo. Drugi plan doświadczeń, który obejmował cztery najważniejsze czynniki, został przeprowadzony w przypadku tego materiału ogniotrwałego w czterech różnych laboratoriach. W ten sposób otrzymano oznaczenia powtarzalności i odtwarzalności norm badania w różnych laboratoriach w przypadku BD i oPo. W przypadku normy EN 993-1 testowanej na korundowym, gęstym, formowanym materiale ogniotrwałym (nie reagującym z wodą jako cieczą immersyjną) w przypadku BD otrzymano odtwarzalność 0,07 g/cm3 i powtarzalność 0,04 g/cm3, natomiast w przypadku oPo – odtwarzalność 1,6% obj. i powtarzalność 1,2% obj.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Analiza czynników wpływających na oznaczenie wytrzymałości na ściskanie materiałów ogniotrwałych
  • Gerle A., Czechowski J., Podwórny J., Dahlem E.
  • Strony: 324-332
  • Badanie wytrzymałości na ściskanie w temperaturze otoczenia (CCS) jest jednym z podstawowych badań wykonywanych w celu scharakteryzowania wyrobu ogniotrwałego. Wytrzymałość na ściskanie jest często warunkiem odbioru technicznego wyrobu, a wynik uzyskany w trakcie badania silnie zależy od warunków pomiarowych. Sprawia to, że stosowane procedury pomiarowe muszą gwarantować powtarzalność i odtwarzalność uzyskiwanych wyników. Obowiązujące normy precyzują metody badania CCS w zależności od gęstości wyrobu (wyroby zwarte i izolacyjne) oraz od postaci wyrobu (wyroby formowane i nieformowane). Normy te określają wymagania dotyczące wymiarów próbek do badania CCS, ich prostopadłości i równoległości, wymagań, które musi spełniać maszyna stosowana do oznaczania CCS, ilości badanych prób oraz szybkości obciążania próbki w trakcie badania. Jednak nie wszystkie normy definiują wszystkie wymagania w wystarczającym stopniu. Nieprecyzyjne procedury badawcze w połączeniu z trudnym do badań, niejednorodnym materiałem, jakim  jest materiał ogniotrwały, utrudnia otrzymywanie powtarzalnych i odtwarzalnych wyników oraz ich porównywanie między laboratoriami.

    Prezentowane badania stanowią początkową część międzynarodowego projektu ReStaR, mającą na celu wskazanie czynników istotnie wpływających między innymi na wynik badania CCS. W badaniach wykorzystano metody planowania eksperymentów i analizy wariancji, co pozwoliło na zminimalizowanie ilości eksperymentów niezbędnych do zidentyfikowania czynników istotnie wpływających na wynik badania CCS ogniotrwałych wyrobów zwartych formowanych, izolacyjnych i nieformowanych. Wykazano, że istotny wpływ na uzyskiwany wynik badania CCS ma jakość przygotowania próbki oraz jej wymiary. W przypadku wyrobów izolacyjnych i nieformowanych istotna okazała się szybkość obciążania próbki w trakcie badania. W przypadku wszystkich trzech badanych rodzajów materiałów stosowanie tekturowej podkładki negatywnie wpływało na wynik badania, obniżając wartość wytrzymałości i zmniejszając powtarzalność uzyskanych rezultatów.

    Streszczenie | PDF (EN) | Szczegóły…
  • Aktualna sytuacja w produkcji i zbycie materiałów ogniotrwałych w Czechach i na Słowacji
  • Franek T.
  • Strony: 333-336
  • W ostatnich latach doszło do znacznych zmian w branży materiałów ogniotrwałych w Czechach i na Słowacji. Po ogólnoświatowym kryzysie ekonomicznym w latach 2008-2009 obniżył się zbyt materiałów ogniotrwałych i wyraźnie spadła ich produkcja. W asortymencie produkcyjnym doszło do wielkiego obniżenia produkcji kształtek szamotowych i zasadowych. Zbyt materiałów ogniotrwałych produkowanych w Czechach przesunął się w znacznym stopniu z przemysłu metalurgicznego do innych gałęzi przemysłu, jak odlewnictwo, produkcja cementu i wapna, produkcja szkła i energetyka.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Przemysł materiałów ogniotrwałych na świecie i w Polsce – stan i kierunki rozwoju
  • Czechowski J.
  • Strony: 337-341
  • Podkreślono rolę przemysłu materiałów ogniotrwałych w rozwoju przemysłów użytkujących te materiały na przykładzie przemysłu stalowego. Omówiono wielkość produkcji materiałów ogniotrwałych w świecie, w Chinach, w Unii Europejskiej i w Polsce. Podkreślono zmiany jakie następowały w strukturze produkcji w Chinach w ostatnich latach. Przedstawiono wielkość eksportu materiałów ogniotrwałych pochodzących z Chin. Scharakteryzowano produkcję i eksport materiałów ogniotrwałych w Unii Europejskiej i w Polsce. Odniesiono się do sytuacji surowcowej podkreślając rolę Chin jako głównego źródła podstawowych surowców ogniotrwałych na rynku światowym i zwrócono uwagę na znaczenie recyklingu. W tym kontekście podkreślono fakt wyczerpywania się naturalnych zasobów surowcowych i umieszczenie grafitu i boksytu na liście surowców krytycznych dla Unii Europejskiej. Omówiono czynniki decydujące o rozwoju materiałów ogniotrwałych oraz kierunki badań.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie perlitu w procesie syntezy zeolitu A
  • Król M., Misiaszek A., Mozgawa W.
  • Strony: 342-346
  • W pracy przedstawiono wyniki badań nad procesem syntezy materiału zeolitowego z wykorzystaniem odpadowej frakcji pylastej, powstałej przy produkcji perlitu ekspandowanego. Proces prowadzony był w kierunku uzyskania zeolitu A w stosunkowo niskiej temperaturze, wykorzystując metodę hydrotermalną. Przeanalizowano wpływ składu układu reakcyjnego – wyrażonego stosunkami molowymi Si/Al i Na/Si – oraz temperatury na ilość i rodzaj powstałych produktów reakcji. Na podstawie analizy składu fazowego wyznaczono optymalne warunki, w których możliwą do uzyskania jest struktura zeolitu A.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Abstracts of 1st Polish-Korean Joint Workshop on Advanced Ceramics, Zakopane, September 19th, 2015
  • Strony: 347-352
  • Komunikat
  • Abstracts of SINTERCER Workshop on Nanomaterials Sintering with the Use of SPS and HP-HT Techniques, and SINTERCER Seminar on Influence of Advanced Techniques of Sintering on Microstructure and Physico-mechanical Properties of Nanomaterials, Zakopane, September 17th, 2015
  • Strony: 353-359
  • Komunikat
  • Kluczowa rola Wydziału Inżynierii Materiałowej, Szkła i Ceramiki Uniwersytetu w Koblencji w nauce i kształceniu dla potrzeb przemysłu materiałów ogniotrwałych
  • Strony: 360-362
  • Biuletyn

Spis treści

Tom 67, Numer 4

  • Właściwości luminoforów Ca-α-Sialon:Eu2+ otrzymywanych metodą redukcji karbotermicznej i azotowania zeolitów
  • Pawlik T., Michalik D., Sopicka-Lizer M., Rzychoń T., Lisiecki R.
  • Strony: 372-377
  • Nowoczesną alternatywą dla stosowanych obecnie materiałów na luminofory w białych diodach WLED mogą być materiały oparte na proszkach, Ca-α-sialonowe, domieszkowane Eu+2. Jednakowoż otrzymanie Ca-α-sialonu o założonym składzie chemicznym roztworu stałego nastręcza trudności technologiczne. W niniejszej pracy użyto komercyjnego zeolitu Z 500 (Zeolyst) o wysokim stopniu czystości i odpowiednim stosunku Al:Si, umożliwiającego pozyskanie luminoforu o składzie Eu0,05Ca0,8Si9,6Al2,4O0,8N15,2, wraz z wyliczonym dodatkiem sadzy potrzebnej do redukcji. Jako źródła aktywatora luminoforu używano Eu+2 w postaci Eu2O3. Syntezy prowadzono w zakresie temperatur 1550-1650 ºC w atmosferze azotu. Pozyskany materiał charakteryzował się właściwościami luminescencyjnymi. Otrzymany materiał charakteryzował się emisją w zakresie 530-680 nm z maksimum przypadającym dla długości fali 570-581 nm przy wzbudzeniu falą o długości 450 nm, co stwarza możliwości zastosowania go jako luminoforu w białych diodach LED, wzbudzanych światłem niebieskim z diody GaN.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Odporność na pękanie ceramiki Y2O3
  • Boniecki M., Librant Z., Wesołowski W., Gizowska M., Osuchowski M., Perkowski K., Witek A., Witosławska I., Karczmarz M.
  • Strony: 378-382
  • W niniejszej pracy zmierzono odporność na pękanie ceramiki z tlenku itru o średniej wielkości ziaren ok. 6 μm poprzez analizę pęknięć wywołanych odciskiem twardościomierza Vickersa. Wartości KIc były wyliczone kilkoma sposobami, opracowanymi przez różnych autorów. Otrzymane wyniki mieszczą się w granicach od 1,0 MPa∙m1/2 do 1,5 MPa∙m1/2, ale są mniejsze od wyników wyznaczonych metodą zginania trójpunktowego belki z karbem (ok. 1,8 MPa∙m1/2).

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Uproszczenia w wyznaczaniu metodą ultradźwiękową stałych materiałowych materiałów anizotropowych o symetrii heksagonalnej
  • Piekarczyk W., Kata D.
  • Strony: 383-387
  • Dla materiałów izotropowych wyznaczenie modułu Younga, modułu sztywności i liczby Poissona metodą ultradźwiękową jest stosunkowo prostą procedurą. Wystarczy zmierzyć prędkości rozchodzenia się podłużnej i poprzecznej fali ultradźwiękowej i z właściwych wzorów obliczyć odpowiednie stałe. Natomiast dla materiałów anizotropowych należy wykonać znaczną liczbę pomiarów prędkości fali podłużnej i spolaryzowanej fali poprzecznej w ustalonych kierunkach próbki, którą należy odpowiednio zorientować względem osi symetrii. Pomiary te są bardzo czasochłonne i skomplikowane.

    W pracy, na przykładzie anizotropowego kompozytu Al2O3-hBN oraz anizotropowego porowatego polikrystalicznego grafitu o anizotropii typu heksagonalnego, wyznaczono metodą ultradźwiękową wszystkie stałe materiałowe zgodnie ze skomplikowaną procedurą obowiązującą w przypadku materiałów anizotropowych. Na tych materiałach wyznaczono również w odpowiednich kierunkach stałe materiałowe próbek metodą uproszczoną, traktując je jako materiały izotropowe.

    Wyznaczone metodą uproszczoną wartości modułów Younga (E, E) i modułów sztywności (G i G) różnią się nieznacznie (do 7%) od wartości wyznaczonych zgodnie z metodyką obowiązującą dla materiałów anizotropowych, wykazujących symetrię heksagonalnego. Natomiast metodą uproszczoną nie można wyznaczyć prawdziwych wartości liczb Poissona. Wyznaczone metodą uproszczoną wartości modułów Younga w przypadku próbki Al2O3 o największej zawartości hBN (30%) wynoszą: E║(3) = 95,0 GPa, E┴(1) = 177,1 GPa, a wyznaczone metodyką anizotropową: E║(33) = 93,5 GPa, E┴(11) = 181,3 GPa.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania wpływu defektów strukturalnych na własności magnetooptyczne w szkłach tlenkowych
  • Golis E.
  • Strony: 388-392
  • W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące szkieł tlenkowych tellurowych, domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich. Badania parametrów zdefektowania struktury szkieł przeprowadzono z zastosowaniem metody spektroskopii czasów życia pozytonów PALS i analizy widm z wykorzystaniem oprogramowania LT9. Ocenę własności magnetycznych badanych materiałów przeprowadzono w oparciu o określenie dominującego rodzaju uporządkowania magnetycznego, poprzez pomiary stałopolowej podatności magnetycznej. Własności magnetooptyczne określono w oparciu o pomiary efektu Faradaya i obliczenia stałej Verdeta na podstawie wartości kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła. Przeprowadzone badania spektroskopowe pozwalają na wyciągniecie wniosków dotyczących charakteru i stopnia zdefektowania struktury badanych szkieł. W szkłach tellurowych ilość defektów punktowych wzrasta z dodaniem jonów pierwiastków ziem rzadkich, a ilość defektów objętościowych maleje. W badanych szkłach jest więcej defektów objętościowych o mniejszych rozmiarach, wraz z dodatkiem jonów pierwiastków ziem rzadkich rośnie średni rozmiar defektów i jednocześnie maleje ich ilość. Zmiany te korelują ze zmianami gęstości badanych szkieł. Wyniki badań podatności magnetycznej wskazują na zmianę charakteru uporządkowania magnetycznego wywołanego domieszkowaniem badanych materiałów pierwiastkami ziem rzadkich. Dla badanych szkieł tellurowych obserwujemy tendencje wzrostu wartości podatności magnetycznej wraz z domieszkowaniem ich jonami erbu. Uporządkowanie szkieł po dodaniu jonów erbu zachowuje typ paramagnetyczny. Wraz ze wzrostem domieszkowania jonami erbu efekt magnetooptyczny zmniejsza się mimo niewielkiego wzrostu podatności magnetycznej. Obserwowany na podstawie badań PALS wzrost ilości defektów punktowych i wzrost rozmiarów defektów objętościowych może mieć w tym przypadku, przy małej wartości podatności magnetycznej, wpływ na takie zachowanie się efektu magnetooptycznego. Ilość erbu może być zbyt mała, aby dostatecznie podnieść podatność magnetyczną i zniwelować zaburzenia,  pochodzące od zmian struktury defektów, które mogą wpływać na pogorszenie się własności magnetooptycznych. Wartość stałej Verdeta jest mniejsza w porównaniu do szkieł tlenkowych zawierających pierwiastki o właściwościach diamagnetycznych takich jak ołów czy bizmut. Otrzymane wartości stałej Verdeta odzwierciedlają wpływ zmian strukturalnych na obserwowane własności szkieł i mogą stanowić ważne wskazania do opracowania nowych materiałów o dobrych własnościach magnetooptycznych dla zastosowań w urządzeniach optoelektronicznych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ struktury nośnika na stopień konwersji w reakcji niskotemperaturowego utleniania CO na katalizatorach Au/Al2O3-TiO2
  • Rajska M.
  • Strony: 393-399
  • Celem pracy było określenie wpływu składu fazowego podłoża Al2O3-TiO2 oraz dodatku złota na właściwości katalityczne w niskotemperaturowym utlenianiu CO. W artykule została przedstawiona charakterystyka fizykochemiczna otrzymanych podłoży i katalizatorów oraz wyniki badań katalitycznych. Nośniki katalityczne zostały otrzymane za pomocą metody zol-żel z wykorzystaniem alkoholanów Al(C3H7O)3 i Ti(C3H7O)4 dla otrzymania odpowiednich tlenków, w których stosunek molowy pierwiastków Al:Ti wynosił 0,75:0,25. Katalizatory złote zostały otrzymane poprzez naniesienie złota na podłoże w ilości 2% wag. metodą osadzania ze strącaniem. W celu sprawdzenia wpływu składu fazowego na aktywność katalityczną, otrzymane nośniki poddano kalcynacji w dwóch różnych temperaturach: 500 °C i 1350 °C. Pozwoliło to na otrzymanie założonych odmian polimorficznych tlenku glinu i ditlenku tytanu (γ-Al2O3, α-Al2O3, anatazu i rutylu), a następnie określenie właściwości katalitycznych wybranych faz w reakcji niskotemperaturowego utleniania CO. Otrzymane nośniki oraz katalizatory złote zostały scharakteryzowane za pomocą technik XRD, BET, SEM, analizy rozkładu wielkości cząstek, a także zostały poddane pomiarom aktywności katalitycznej. Najwyższą aktywność katalityczną wykazał układ Au/Al2O3-TiO2 o podłożu kalcynowanym w 500 °C, który osiągnął T90 w temperaturze 110 °C.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Konsolidacja proszków tlenku glinu z wykorzystaniem reakcji hydrolizy azotku glinu
  • Wojciechowski K., Lach R., Bućko M.M.
  • Strony: 400-406
  • Polikrystaliczny tlenek glinu jest jednym z podstawowych tworzyw ceramicznych, znajdującym zastosowanie jako elementy maszyn i urządzeń, narzędzia skrawające, mielniki czy też materiały ogniotrwałe. Wyroby formuje się zazwyczaj drogą prasowania jednoosiowego, co w przypadku używania proszków o większych rozmiarach ziaren, np. w technologiach materiałów ogniotrwałych, jest problematyczne. Celem pracy było sprawdzenie skuteczności zastosowania niskotemperaturowej konsolidacji wspomaganej hydrolizą azotku glinu w technologii spiekania proszków korundowych o zróżnicowanej morfologii. W badaniach wykorzystano dwa proszki korundu o zróżnicowanej wielkości ziaren, do których dodawano 10% wag. azotku glinu oraz wodę. Wodorotlenek glinu, powstający w wyniku hydrolizy AlN, spajał ziarna tlenku glinu, powodując spadek porowatości oraz wzrost wytrzymałości wyprasek, zróżnicowany ilościowo w zależności od wielkości ziaren korundu. Różnice te miały też decydujący wpływ na gęstość spieków.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Struktura składników popiołów lotnych o różnej granulacji
  • Wons W., Murzyn P., Kłosek-Wawrzyn E.
  • Strony: 407-412
  • Popioły lotne powstające w wyniku spalania węgli kamiennych w kotłach pyłowych posiadają specyficzne właściwości, które pozwalają na ich różnorakie zastosowanie. Właściwości te to między innymi kulisty kształt ziaren, duża zawartość szkła glinokrzemianowego oraz skład chemiczny zbliżony do surowców kaolinitowych. W artykule przedstawiono charakterystykę struktury składników popiołów lotnych. W tym celu wykorzystano następujące metody badawcze: rezonans jądrowy 27Al NMR, fourierowską spektroskopię w podczerwieni FTIR oraz analizę składu fazowego XRD/Rietveld. Popioły objęte analizą pochodziły z różnych stref elektrofiltrów, przez co różniły się m.in. uziarnieniem. Badania omawianych popiołów dostarczyły informacje o budowie ich składników oraz wykazały szereg różnic pomiędzy nimi. Wykazano między innymi, że glin w szkle popiołów lotnych występuje jedynie w pozycjach tetraedrycznych, a stopień jego zeszklenia jest tym większy im popiół ma drobniejsze uziarnienie i dodatkowo szkło to charakteryzuje się większą ilością podstawień izomorficznych Si4+↔Al3+ oraz większą ilością wiązań terminalnych Si-O-.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wpływ zaokrąglenia karbu w elemencie próbnym na parametry mechaniki pękania kompozytu cementowego
  • Kosior-Kazberuk M., Kazberuk A.
  • Strony: 413-417
  • Do badań nad wpływem zaokrąglenia karbu na parametry mechaniki pękania, takie jak krytyczny współczynnik intensywności naprężeń i energia pękania, wykorzystano zaprawę cementową jako typowy materiał quasi-kruchy. W trakcie formowania próbek wytworzono karby typu U o głębokości 30 mm. Zastosowano szeroki zakres zmiany promienia zaokrąglenia wierzchołka karbu od 0,15 mm do 30,0 mm. Otrzymane wyniki badań wykazały, że promień zaokrąglenia karbu ma znaczący wpływ na poziom naprężeń niszczących i parametry opisujące odporność kompozytu cementowego na pękanie. Zatem, doświadczalne wyznaczenie charakterystyk pękania wymaga ścisłego określenia warunków badania.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Bilans masowy populacji ziaren w modelowaniu rozdrabniania swobodnego
  • Otwinowski H., Zhukov V.P., Zbroński D., Belyakov A.N.
  • Strony: 418-420
  • Podczas rozdrabniania swobodnego materiał rozdrabniany jest jednocześnie materiałem mielącym. Intensywność tego procesu w dużym stopniu zależy od zawartości ziaren grubych, które pełnią rolę mielników. W związku z tym w matematycznym modelu rozdrabniania swobodnego należy zastosować nieliniowe równania kinetyki procesu, które umożliwiają uwzględnienie wpływu rozmiarów ziaren materiału mielonego na intensywność procesu. Modelowanie procesu rozdrabniania swobodnego zostało oparte na bilansie masowym populacji ziaren. W artykule przedstawiono model stochastyczny, w którym funkcja rozdrabniania wyrażona jest przez iloczyn prawdopodobieństwa obciążenia ziaren i prawdopodobieństwa rozdrobnienia obciążonych ziaren. Na podstawie prób eksperymentalnych przeprowadzono identyfikację parametryczną modelu. Opracowany model umożliwia obliczenie składu ziarnowego produktów rozdrabniania swobodnego w dowolnie wybranym czasie, a także pozwala na formułowanie i rozwiązywanie zagadnień skutecznego kontrolowania i efektywnego sterowania procesem mielenia.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Otrzymywanie ceramiki ferroelektrycznej od kuchni
  • Ćwikiel E.
  • Strony: 421-425
  • Właściwości ceramiki ferroelektrycznej, a co za tym idzie możliwości jej aplikacji, zależą od sposobu otrzymywania. Przedstawiono główne zastosowania ceramiki ferroelektrycznej. Opisano kolejne etapy procesu jej otrzymywania: przygotowanie do syntezy metodą reakcji w fazie stałej, syntezę metodą reakcji w fazie stałej, formowanie, spiekanie i obróbkę końcową.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Kryteria doboru surowców dla procesu wytwarzania proppantów
  • Dziubak C., Rybicka-Łada J., Taźbierski P.
  • Strony: 426-429
  • Podczas wydobywania gazu z łupków stosowany jest zabieg szczelinowania hydraulicznego w celu wytworzenia, utrzymania lub powiększenia szczelin w skałach. Przeprowadza się go przy pomocy płynu szczelinującego, zawierającego materiał podsadzkowy zwany proppantem. Proppant jest to kruszywo naturalne lub sztuczne, które ze względu na funkcję jaką pełni, posiada określone właściwości. Do najważniejszych zalicza się postać regularnych kulek o średnicy 0,3-0,7 mm i relatywnie małej gęstości pozornej oraz wytrzymałość mechaniczną na ściskanie. Ze względu na skalę zapotrzebowania istotną cechą proppantów jest ich niska cena. Warunkiem spełnienia specyficznych wymagań stawianych proppantom jest odpowiedni dobór surowców uwzględniający ich skład chemiczny, cenę oraz niskoenergetyczny i wysokowydajny proces wytwarzania. To uzasadnia wykorzystanie w procesie wytwarzania proppantów także surowców odpadowych. Ze znanych, opublikowanych sposobów wytwarzania proppantów warunki te zapewnia metoda granulowania masy i spiekanie.

    W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości tworzyw ceramicznych, jako bazy proppantów, w zależności od rodzaju surowców zastosowanych do ich wytworzenia. Efektem końcowym badań jest ocena spełnienia zakładanego kryterium jakości proppantów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Aspekty mikrostrukturalne modyfikacji tarciowej warstwy wierzchniej stopu magnezu AZ91 cząstkami Cr2O3
  • Iwaszko J., Kudła K., Przerada I., Zawada A.
  • Strony: 430-433
  • W pracy dokonano modyfikacji tarciowej z przemieszaniem materiału FSP (ang. friction stir processing) warstwy wierzchniej stopu magnezu AZ91 z wykorzystaniem cząstek ceramicznych Cr2O3. Zakres badań obejmował makro- i mikroskopową ocenę zmian mikrostrukturalnych wywołanych przeprowadzoną obróbką oraz pomiar twardości materiału. Stwierdzono korzystny wpływ modyfikacji tarciowej FSP na mikrostrukturę i właściwości stopu magnezu. Obróbce powierzchniowej towarzyszył wzrost twardości materiału oraz silne rozdrobnienie mikrostruktury w warstwie modyfikowanej. Stwierdzono intensywne rozproszenie cząstek fazy ceramicznej Cr2O3 w warstwie wierzchniej stopu, skutkujące powstaniem mikrostruktury kompozytowej typu metal-ceramika. Obecność cząstek Cr2O3 ujawniono zarówno w strefie wymieszania SZ (ang. stirred zone) jak i w strefie odkształcenia termomechanicznego TMAZ (ang. thermomechanically affected zone). Charakterystyczną cechą strefy wymieszania było silne rozdrobnienie mikrostruktury i obecność równoosiowych ziaren; w strefie TMAZ stwierdzono natomiast dominację ziaren o wydłużonym kształcie, rozmieszczonych wzdłuż linii przemieszczania się uplastycznionego materiału. Przeprowadzone badania wykazały, że wykorzystanie technologii FSP do modyfikowania warstwy wierzchniej stopów magnezu za pomocą cząstek ceramicznych jest rozwiązaniem obiecującym, o dużym potencjale aplikacyjnym.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Charakterystyka właściwości technologicznych ceramicznych mieszanin formierskich na bazie węglika krzemu
  • Małek M., Wiśniewski P., Mizera J., Kurzydłowski K.J.
  • Strony: 434-437
  • W artykule przedstawiono wyniki badań podstawowych właściwości lejnych mas formierskich na bazie węglika krzemu oraz wodnej zawiesiny spoiwa nanokompozytowego, zawierającego koloidalny tlenek glinu, przeznaczonych do wytwarzania ceramicznych form odlewniczych. W celu zbadania właściwości mas lejnych porównano wpływ rodzaju trzech różnych polimerów pełniących rolę spoiwa modyfikującego, tj. poli(alkohol winylowy) o ciężarze cząsteczkowym 47000 g/mol i stopniu hydrolizy 88%, poli(glikol etylenowy) o ciężarze cząsteczkowym 1500 g/mol, oraz dyspersja poliakrylowa. Zawartość fazy stałej węglika krzemu wynosiła 65% wag. Mieszanki formierskie przygotowywano w klimatyzowanym laboratorium w temperaturze 22 °C przy użyciu mieszadła mechanicznego. Czas eksperymentu wynosił 96 h, przy czym pierwsze badania przeprowadzono po upływie doby, co miało na celu lepszą homogenizacjię mieszaniny. W trakcie trwania doświadczenia co 24 h dokonywano pomiarów lepkości względnej za pomocą kubka Zahna 4#), gęstości, pH oraz adhezji zawiesiny do powierzchni mosiężnej płyty. Dodatkowo scharakteryzowano węglik krzemu pełniący rolę proszku formierskiego. Wykonano obserwacje mikroskopowe (SEM), określenie wielkości cząstek oraz badanie składu chemicznego. Udowodniono, że zastosowanie dodatkowych spoiw modyfikujących znacząco poprawia właściwości technologiczne uzyskanych mas formierskich, co sprzyja ich przyszłościowemu zastosowaniu w odlewnictwie precyzyjnym w skali przemysłowej.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Wykorzystanie odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej w zaprawach cementowych
  • Jura J., Halbiniak J., Ulewicz M.
  • Strony: 438-442
  • Obecnie odpady powstające podczas produkcji donic i osłon nie mają praktycznego zastosowania. Dlatego w niniejszej pracy przedstawiono wstępne wyniki badań wykorzystania tego tych odpadów ceramiki użytkowej bezpośrednio lub w połączeniu z odpadami ceramiki sanitarnej do wytwarzania zapraw ceramicznych wykonanych zgodnie z normą PN-EN196-1. Skład chemiczny badanych materiałów odpadowych oznaczono przy użyciu fluorescencji rentgenowskiej. Określono wpływ dodatku odpadów ceramiki użytkowej oraz dodatku mieszaniny ceramiki użytkowej i sanitarnej (w stosunku 50:50), stosowanych zarówno jako zamiennik cementu, jak i jako zamiennik kruszywa naturalnego, na wybrane cechy zaprawy cementowej wykonanej z zastosowaniem cementu CEM I 42,5 R. Charakterystykę zapraw cementowych z dodatkiem odpadów ceramicznych o uziarnieniu poniżej 0,03 mm oparto na badaniach mikroskopowych (analiza SEM z EDS) oraz na ocenie parametrów mechanicznych i fizycznych, tj. wytrzymałość na ściskanie oraz mrozoodporność. Uzyskane wyniki wykazały, że zaprawy cementowe, w których odpadami z ceramiki użytkowej zastąpiono odpowiednio 15% cementu oraz 15% kruszywa naturalnego wykazują wyższą (o ok. 5,1%) wytrzymałość na ściskanie w porównaniu z konwencjonalną zaprawą normową. Wytrzymałość zbliżoną (70,0 MPa) do zaprawy normowej (70,3 MPa) uzyskały natomiast próbki, w których cement został zastąpiony w 15% przez mieszaninę odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej w proporcjach 50/50. Natomiast zaprawy cementowe, w których 15% kruszywa naturalnego zastąpiono mieszaniną odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej wykazały najniższą (66,0 MPa) wytrzymałość na ściskanie. Badania mrozoodporności (150 cykli zamrożeń i rozmrożeń) największy spadek wytrzymałości na ściskanie (ponad 25%) wykazały w przypadku zapraw cementowych, w których użyto ceramiki użytkowej zamiast cementu. Natomiast najmniejszy spadek wytrzymałości (ok. 8%) wykazały zaprawy cementowe, w których 15% kruszywa zostało zastąpionych mieszaniną obu odpadów.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Reologiczne właściwości mas ceramicznych z zrsio4 z przeznaczeniem na ceramiczne formy odlewnicze
  • Szymańska J., Wiśniewski P., Małek M., Mizera J.
  • Strony: 443-447
  • W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości reologicznych mas lejnych z ZrSiO4, przeznaczonych do wytwarzania ceramicznych form odlewniczych, mających zastosowanie w procesie odlewania precyzyjnego elementów silników lotniczych z nadstopów niklu. Stężenie fazy stałej w ceramicznych masach lejnych wynosiło 75% wag. W celu zmodyfikowania właściwości reologicznych mas lejnych, zastosowano cztery komercyjnie dostępne środki upłynniające: DISPEX N-40, DURAMAX, POLIKOL oraz THS, jako wodne roztwory 10%, których ilość wynosiła 0,25% wagowych w stosunku do proszku.        Masy lejne przygotowano w mieszadłach mechanicznych przy szybkości 300 obr./min przez 3 h. Proszek ZrSiO4 scharakteryzowano pod względem wielkości cząstek (metodą dyfrakcji laserowej), morfologii powierzchni (SEM), a także składu chemicznego (XRF). Właściwości reologiczne mas lejnych określono w odniesieniu do lepkości dynamicznej w warunkach laboratoryjnych w temperaturze 21 ºC. Otrzymane wyniki dowodzą, że masa lejna na bazie krzemianu cyrkonu charakteryzuje się zróżnicowaną zdolnością do upłynniania. Mieszanki poddane działaniu środków upłynniających znacząco kontrastują pod względem wielkości lepkości dynamicznej z masą lejną, do której nie dodano upłynniacza. Krzemian cyrkonu wykazuje obiecujące właściwości, stanowiące podstawę do udoskonalania technologii otrzymywania form przeznaczonych do otrzymania części silników lotniczych.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…
  • Badania nad otrzymaniem proppantów ceramicznych metodą suszenia rozpyłowego
  • Wiśniewski P., Małek M., Szymańska J., Zarzycka-Dziedzic D., Mizera J., Kurzydłowski K.J.
  • Strony: 448-453
  • W artykule przedstawiono przykładowe wyniki prac dotyczących badań nad otrzymywaniem surowych proppantów ceramicznych, uzyskanych w suszarni rozpyłowej, oraz możliwego ich dalszego wytwarzania w skali przemysłowej. Proppanty ceramiczne są materiałem podsadzkowym stosowanym w procesie szczelinowania hydraulicznego w eksploatacji złóż gazu oraz ropy w skałach łupkowych. Szczelinowanie polega na kruszeniu skał wewnątrz wywierconego otworu, a następnie wprowadzeniu do jego wnętrza proppantów za pomocą płynu szczelinującego. Zadaniem proppantów jest zapobieganie ponownemu zamknięciu się powstałych szczelin i umożliwienie przepływu gazu niekonwencjonalnego. Przedmiotem prac były badania nad otrzymaniem lekkich proppantów ceramicznych w suszarni rozpyłowej z surowców mineralnych głównie pochodzenia krajowego. W tym celu opracowywano masy lejne z dodatkiem różnych środków upłynniających i badano ich właściwości reologiczne. Wybrane masy lejne posłużyły do uzyskania surowego materiału podsadzkowego w suszarni rozpyłowej. Kolejnym etapem była charakterystyka proppantów w stanie surowym pod względem gęstości, kulistości oraz mikrostruktury. Do oceny morfologii wykorzystano mikroskopię świetlną, elektronową mikroskopię skaningową (SEM) z analizą EDS w mikroobszarach oraz tomografię rentgenowską. Na podstawie przeprowadzonych prac można stwierdzić, że otrzymane proppanty charakteryzowały się korzystnymi właściwościami, dzięki czemu możliwe będzie zastosowanie ich w produkcji przemysłowej do eksploatacji złóż gazu łupkowego.

    Streszczenie | PDF (PL) | Szczegóły…