r e k l a m a

HUTNICTWO, GÓRNICTWO »

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

Czasopismo Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych NOT (FSNT NOT)
rok powstania: 1980
Dwumiesięcznik

Czasopismo dofinansowane w 2010 r. przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Tematyka:
Podstawy projektowania, wytwarzania i kształtowania własności metali, materiałów ceramicznych, polimerów i kompozytów. Rozwój nowych materiałów i technologii zaawansowanych oraz doskonalenie materiałów konwencjonalnych. Inżynieria po... więcej »

Artykuły naukowe zamieszczane w czasopiśmie są recenzowane.

Procedura recenzowania

Prenumerata

Zamów papierową prenumeratę w wersji PLUS czasopisma INŻYNIERIA MATERIAŁOWA i zyskaj dostęp do pozostałych elektronicznych publikacji tego czasopisma z lat 2004-2011 (od 1 marca również rok 2012).
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 371,88 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 334,69 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 327,60 zł
prenumerata papierowa półroczna - 163,80 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

2011-6

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

VI Zebranie Delegatów Polskiego Towarzystwa Materiałoznawczego

Dnia 25 listopada 2011 roku w Auli Głównej Akademii Górniczo- Hutniczej w Krakowie odbyło się VI Zebranie Delegatów Polskiego Towarzystwa Materiałoznawczego, podczas którego ustępujący Prezes prof. dr hab. inż. dokonał podsumowania mijającej kadencji Zarządu Głównego za lata 2008÷2011. Działalność Oddziałów PTM Pomorskiego i Krakowskiego zostały przedstawione przez ich Przewodniczących prof. dr hab. inż. Andrzeja Zielińskiego i prof. dr hab. inż. Jana Kusińskiego. Profesor Jerzy Lis w swoim wystąpieniu stwierdził m.in., że w trakcie kadencji 2008÷2011 odbyło się 13 Spotkań Zarządu w różnych ośrodkach inżynierii materiałowej w kraju. Sprawozdania z tych obrad w formie protokółów dostępne były na bieżąco na stronie internetowej Towarzystwa. Na posiedzeniach Zarządu dyskutowano sprawy bieżące Towarzystwa i środowiska, ustalano działania programowe i ich koordynację. Dzięki obecności w Zarządzie wszystkich ważniejszych środowisk reprezentujących inżynierię materiałową w kraju było możliwe śledzenie na bieżąco zmian w środowisku i analizowanie problemów. Obecnie Towarzystwo liczy 266 członków pochodzących głównie z 28 wydziałów uczelni i instytutów naukowych oraz nielicznie z przemysłu. N... więcej»

Numerical approach to predicting thermodynamic properties of ternary alloys (Jolanta Romanowska)

Phase diagrams are determined from experimental methods such as: thermal analysis, microstructure examination, pressure measurements and others. However, the experimental determination of phase diagrams is a time-consuming and costly task since the number of possible subsystems increase drastically as the number of elements increases. Experimental information for the entire phase diagram is available for most of the binary systems, but experimental information becomes increasingly sparse as the number of constituent elements increases (for ternary, quaternary and higher-component systems) [1]. There are many methods of modelling thermodynamic properties and calculations of phase diagrams in complex systems on the basis of thermodynamic properties and phase diagrams of binary alloys constituting the complex alloy. One of them is a semi- -empirical approach, referred as the CALPHAD method [2, 3]. It is a combination of experimental observation and theoretical modelling and depends on the quality of available experimental data. This approach is based on the modelling of multicomponent systems starting from pure components followed by more complex (binary and ternary). The basic mathematical method is a minimization of the Gibbs energy of the system for a given temperature, pressure and overall composition. This approach is common to all currently available software packages for the modelling of thermodynamic properties and phase diagrams of multicomponent systems [4]. This paper presents a new numerical approach to modelling of ternary systems on the basis of thermodynamic properties of binary systems included in the investigated ternary system. The idea of predicting exGϕ ijk values is regarded as calculation of values of exGϕ function inside a certain area (a Gibbs triangle) unless all boundary conditions, that is values of exGϕ on all legs of the triangle are known (exGϕ ij, exGϕ ik, exGϕ jk). ... więcej»

Makroporowata bioceramika oparta na ortofosforanach wapnia do zastosowań medycznych (JOANNA Czechowska, ZOFIA Paszkiewicz, DOMINIKA Siek, ANNA Ślósarczyk)

Bioceramika oparta na ortofosforanach wapnia (Calcium Phosphates - CaPs) od wielu lat cieszy się niegasnącym zainteresowaniem ze strony środowiska medycznego. Preparaty hydroksyapatytowe (HAp) znane są ze swojej doskonałej biozgodności i są szeroko wykorzystywane w medycynie do wypełniania ubytków kostnych [1÷4]. Dużą popularnością cieszy się także bioceramika whitelockitowa-β-TCP (β-Tricalcium Phosphate) oraz BCP (Biphasic Calcium Phosphate), składająca się ze słabo resorbowalnej fazy HAp oraz dobrze resorbowalnego β-TCP. Do tej grupy należy także α-TCP stosowany jako surowiec do wytwarzania cementów kostnych lub występujący jako odrębna faza krystaliczna w spiekanych tworzywach CaPs. Do głównych zalet materiałów opartych na fosforanach wapnia zalicza się: chemiczne i mineralogiczne podobieństwo do składnika nieorganicznego kości, biozgodność w odniesieniu do tkanek twardych i miękkich oraz możliwość wytwarzania bezpośredniego wiązania z kością dzięki wykazywanej bioaktywności. Wadą ceramiki CaPs jest stosunkowo mała wytrzymałość mechaniczna i kruchość, limitująca jej zastosowanie do miejsc nie przenoszących dużych obciążeń [1, 2]. W zależności od formy materiału ortofosforany wapnia znalazły zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny[1, 2, 5]: -- ceramika gęsta jako implanty kostne dna oczodołu, implanty ucha środkowego, -- ceramika porowata do wypełniania ubytków kostnych w ortopedii, chirurgii twarzoczaszki i stomatologii oraz perspektywicznie jako skafoldy dla inżynierii tkankowej, -- granule, "gruz" - w stomatologii, w realloplastyce stawu biodrowego i kolanowego, do wypełniania przestrzeni kostnych po usuniętych torbielach, naczyniakach, guzach, -- cementy kostne - łatwo formowalne materiały w formie pasty, wprowadzane do kości w postaci plastycznej, po związaniu przyjmujące kształt ubytku i szczelnie go wypełniające, -- pokrycia na implantach metalicznych, zapewniające dobre zamocowanie implantu... więcej»

Acoustic emission studies of the Portevin-Le Chatelier effect in Al-Mg-Mn (5182) alloy (Joanna Zdunek, Jan Płowiec, Wojciech L. Spychalski, Jarosław Mizera, Krzysztof J. Kurzydłowski)

Plastic elongation of many metals and alloys proceeds in fairly uniform manner up to significantly large strains. Such plastic behaviour is manifested in tensile tests in the form of smooth stressstrain curves. However, some metallic materials exhibit a tendency for strain localization, which results in discontinuities in the stressstrain curves. An example of such behaviour is the Portevin-Le Chatelier (PLC) effect appearing in the form of repeated stress drops during tensile testing. Due to its practical and theoretical importance, the PLC effect has been investigated for more than 80 years [1]. As a result a significant progress has been made in understanding of the processes taking place during PLC serrated flow, such as dislocation - point defects interactions and the shearing of coherent particles. The potential role of the processes taking place at the outer - surface of strained specimens also has been suggested more recently [2]. Despite the progress made in the theory of the PLC effect, a number of issues still remain unclear. These issues include a quantitative description of the localized flow events and their relationship to the characteristic of stress-drops which is far from being fully understood. The aim of the currently reported study was to provide a better insight into the PLC effect in an aluminium alloy. Acoustic emission was used combined with signal analysis of serration on the stress-strain curves. The experimental details have been designed in a way which makes it also possible to extract the influence of specimens geometry on the characteristics of PLC yielding. Acoustic emission is now widely used to investigate such processes as cracking, corrosion, phase transformations or plastic deformation in composites [3], metals [4] and ceramics [5]. The Portevin-Le Chatelier effect is also known to generate acoustic emission (AE) signals. Correlation between the generation of deformation bands and AE signal... więcej»

Wpływ długotrwałej eksploatacji na charakterystyki mechaniczne stali X20CrMoV12.1 stosowanej na komory przegrzewacza pary (Marek Cieśla, Grzegorz Junak)

Poprawa wskaźników techniczno-ekonomicznych bloku energetycznego jest związana z uzyskaniem większej sprawności oraz niezawodności poszczególnych jego urządzeń. Nieprzewidziane postoje elektrowni wiążą się ze stratami finansowymi, dlatego aby ograniczyć ryzyko występowania awarii oraz zapewnić ciągłość pracy, powinno się między innymi zapewnić kontrolę stanu materiału krytycznych elementów systemu energetycznego, szczególnie tych, które przekroczyły tzw. "obliczeniowy czas pracy". Obecnie pomimo wielu opracowań dotyczących oceny trwałości instalacji energetycznych w dalszym ciągu nie przyjęto w kraju jednoznacznej metodyki oceny stanu technicznego urządzeń oraz procedur prognozowania dalszej bezpiecznej ich eksploatacji. Brak jest również odpowiedniej dla tego typu zagadnień bazy danych materiałowych, obejmującej charakterystyki zmęczeniowe oraz odporność na pękanie materiałów. Z tych względów w dalszym ciągu istnieje potrzeba gromadzenia wyników badań materiałowych w celu opracowania ogólnych podstaw i powszechnie akceptowanych procedur prognozowania trwałości komór, jak również grup obiektów o podobnych warunkach użytkowania. Jest to szczególnie istotne, ponieważ warunki te decydują o mechanizmach niszczenia w tym pękania, a więc od nich zależą kryteria, które powinny być stosowane do oceny stanu technicznego danego elementu lub urządzenia. Elementy krytyczne kotła ze względu na pracę w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia są narażone na wcześniejsze zużycie niż pozostałe. Ze względu na temperaturę pracy dzieli się je na pracujące powyżej oraz poniżej temperatury granicznej. W grupie urządzeń pracujących powyżej temperatury granicznej, oprócz rurociągów parowych oraz korpusów turbin, znajdują się również komory przegrzewacza pary. Podczas rozruchu i odstawiania bloku energetycznego w urządzeniach energetycznych może dochodzić do przeciążeń, w wyniku których ich elementy są narażone na powstawanie odkształceń plastycz... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-5

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Polimerowe kompozyty elektrofosforescencyjne emitujące światło białe (Remigiusz Grykien, Ireneusz Głowacki)

Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLEDs, Organic Light Emitting Diodes) to diody, w których warstwa aktywna wykonana z materiałów organicznych jest zdolna emitować światło pod wpływem przepływającego przez nią prądu elektrycznego. Znalazły już zastosowanie jako wyświetlacze w urządzeniach przenośnych, a niebawem mogą być powszechnie stosowane w monitorach komputerowych, telewizorach, a w dłuższej perspektywie jako źródła światła białego stosowane do oświetlania pomieszczeń. Powszechne zainteresowanie OLEDami wynika z możliwości wytwarzania wielkopowierzchniowych wyświetlaczy. Stąd też specjalna uwaga jest skierowana na polimerowe diody elektroluminescencyjne (PLED, Polymer Light Emitting Diodes), ponieważ z polimerowych materiałów można wytwarzać urządzenia z wykorzystaniem tzw. technologii "mokrych", jak np. wylewanie roztworu na wirujące podłoże (spin-coating), sitodruk oraz techniki druku atramentowego (inkjet-printing). Metody te są względnie tanie, ponieważ nie wymagają stosowania wysokiej próżni i wysokiej temperatury oraz umożliwiają wytworzenie elastycznych, wielkopowierzchniowych i energooszczędnych źródeł światła i wyświetlaczy [1, 2]. Pierwszą cienkowarstwową organiczną diodę elektroluminescencyjną wytworzyli Tang i współpracownicy z laboratorium firmy Kodak w drugiej połowie lat 70. dwudziestego wieku [3]. Ich badania doprowadziły do opracowania diod o strukturze wielowarstwowej, w której każda z warstw pełniła inną funkcję, co pozwoliło znacznie zwiększyć wydajność urządzeń [4]. Od tego czasu w zakresie OLEDów nastąpił wielki postęp prowadzący do pierwszych produktów dostępnych komercyjnie. W 1990 roku grupa prof. Frienda wytworzyła pierwszą polimerową diodę elektroluminescencyjną (PLED), w której emisja zachodziła z warstwy poliparafenylowinylenu [5]. Od tego czasu stosuje się podział OLEDów na: małocząsteczkowe OLEDy (SMOLED, Small Molecule OLEDs), w których warstwy materiałów są nanoszone termicznie w... więcej»

Lokalny efekt pamięci kształtu w stopie NiTi przed i po implantacji jonowej (Neonila Levintant -Zayonts, Stanisław Kucharski)

Badania naukowe ostatniej dekady świadczą o nieustającym zainteresowaniu stopami z pamięcią kształtu (SMA - Shape Memory Alloy), jak również o tym, że nie zostały jeszcze w pełni poznane i wyjaśnione zjawiska i procesy w nich zachodzące [1÷3]. Ze wzgldu na unikatowe własności stopy z osnową NiTi są zaliczane do nowej generacji materiałów. Pomimo braku zadowalających teoretycznych modeli ich zachowania, należą do grupy najlepszych materiałów z pamięcią kształtu i mają dzisiaj znaczenie komercyjne jako implanty, stenty, łuki ortodontyczne, czynniki robocze w silnikach Iwanagi’ego, Tobushi’ego, siłowniki, filtry blokujące skrzepy krwi, klamry ortopedyczne, elementy mikronarzędzi w chirurgii małoinwazyjnej i aparatury medycznej, a także stosowane w protetyce i robotyce medycznej aktywatory [4÷6]. Wykorzystanie SMA ma jednak pewne ograniczenia. Szczególnie w przypadkach, gdy elementy konstrukcyjne i akcesoria medyczne są stosowane w warunkach obciążeń termocyklicznych czy tarcia. Wymagania stawiane materiałom SMA ze względu na ich wykorzystanie to między innymi wzrost biozgodności, odporności na korozję (w tym biologiczną, co oznacza wyeliminowanie szkodliwych dla organizmu zjawisk przechodzenia składników stopu do tkanek), zwiększenie odporności na zużycie i zmęczenie. Duża zawartość niklu (stop NiTi jest stopem równoatomowym), będącego metalem alergio- i kancerogennym, wzbudza obawy lekarzy przed stosowaniem implantów z tych stopów [3, 6]. Sprawia to, że problem wytwarzania na ich powierzchni specjalistycznej warstwy, która może poprawić własności eksploatacyjne stopu NiTi, staje się szczególnie ważny. Takie możliwości dają metody inżynierii powierzchni modyfikujące obszary przypowierzchniowe, na przykład zwiększenie twardości, modułu sprężystości, odporności na zużycie i korozję itp. [7, 8]. Stosowana metoda powinna zapewnić poprawę własności w strefie przypowierzchniowej materiału SMA przy jednoczesnym zachowaniu e... więcej»

Domain structure of sintered Alnico 8 magnets (Artur Stanek, Elżbieta Jezierska, Bartosz Michalski, Marcin Leonowicz)

Until 70-ties of the past century, Alnico magnets were, besides ferrites, the most important magnetically hard materials. Today they share the market with new families of materials such as Sm-Co and Nd-Fe-B. The name Alnico defines the whole family of alloys, known under different trade names and containing the three main ferromagnetic metals, i.e. Fe, Co and Ni, as well as minor additions of Al, Cu and other elements. The main advantages offered by Alnico include the Curie point of 850°C and high value of the remanence. All Alnico alloys are very hard and mechanically fragile, and therefore they are fabricated mainly by casting or sintering of powder compacts [1÷4]. Alnico magnets have been undergoing rapid evolution as regards their composition and fabrication techniques. Due to the improved technologies it has finally become possible to obtain for alloys of the same chemical composition even eightfold increase in maximum magnetic energy. Modern Alnico magnets can be divided into three main groups: -- isotropic magnets - Alnico 2, -- magnetically anisotropic magnets, thermally treated in a magnetic field, characterized by isotropic microstructure of grains - Alnico 5-8, -- magnetically anisotropic magnets, characterized by the structure of columnar grains - Alnico 9. Unfortunately, the magnetic properties in as-cast and as-sintered state are not satisfactory. They are improved only after a threestep heat treatment, which is carried out to induce the formation of a beneficial two-phase microstructure. The heat treatment includes the following main operations. 1. Homogenisation at a temperature of about 1250°C. During homogenisation, the γ phase dissolves and a single phase α solution is formed. Cooling after homogenisation should be sufficiently rapid to prevent the recurrence of γ phase, which is stable within the temperature range of about 1200÷900°C, while its incubation time prolongs with decreasing tem... więcej»

Powłoki szklano-krystaliczne na bazie surowców odpadowych na powierzchnie materiałów ceramicznych (ANNA ZAWADA, IWONA PRZERADA)

Powłoki ochronne stosowane na powierzchnie różnych materiałów, w tym metalicznych, ceramicznych, kompozytowych, zabezpieczają je przed destrukcyjnym działaniem warunków panujących w środowiskach eksploatacyjnych, a także nadają gotowym wyrobom odpowiednie walory estetyczne. Płytki okładzinowe reprezentują grupę materiałów ceramicznych, którym powłoki nadają ostateczne parametry użytkowe. Rozróżnia się różne rodzaje powłok stosowanych bezpośrednio na pokrycie czerepu. Jednym z nich są angoby, czyli ceramiczne powłoki podkładowe, najczęściej będące podłożem do nakładania na nie szkliwa. Mają one zastosowanie przy pokrywaniu płytek okładzinowych, wyrobów porcelanowych, garncarskich i kafli. Angobowaniu poddaje się również wyroby budowlane, np. dachówki. Dzięki zastosowanemu pokryciu nadany zostaje odpowiedni kolor oraz uzyskuje się dodatkowe zabezpieczenie powierzchni przed czynnikami atmosferycznymi. Angoby odgrywają również istotną rolę użytkową, poprawiając parametry fizykochemiczne wyrobów. Warstwa angoby, która znajduje się pomiędzy szkliwem i czerepem, ułatwia ich dopasowanie się w zakresie współczynników rozszerzalności cieplnej, a dzięki temu minimalizuje, ewentualnie wyklucza powstawanie spękań włoskowatych oraz odprysków na szkliwionych powierzchniach płytek okładzinowych zarówno ściennych, jak i podłogowych. Nieszkliwione, angobowane wyroby ceramiki budowlanej mają lepsze parametry użytkowe, takie jak: przesiąkliwość, odporność na plamienie, zmywalność, ścieralność. To, w jakim stopniu angoby te zabezpieczają wyroby przed czynnikami zewnętrznymi zależy m.in. od stopnia spieczenia. Angoby spieczone mają lepszą wodoszczelność, dzięki zwiększonej zawartości fazy szklistej w strukturze, będącej jednym z głównych czynników zmniejszających porowatość. Dlatego często znajdują zastosowanie jako pokrycia płytek elewacyjnych. W swym składzie surowcowym, obok surowców głównych: kaolinów i glin, angoby mają również surowce stoso... więcej»

Mechanizmy odkształcenia materiałów nanostrukturalnych (Alicja K. Krella)

Za początki ery nanomateriałów uznaje się wystąpienie w grudniu 1959 roku Richarda Feynmana na dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, w którym przedstawił możliwość manipulowania atomami w celu budowania dowolnych struktur składanych z pojedynczych atomów. Wizję tę opisał w swojej pracy pt. "There’s Plenty of Room at the Bottom" [1]. Słowo "nanotechnologia" zostało pierwszy raz użyte przez Norio Taniguchi z Uniwersytetu w Tokyo w 1974 roku, kiedy nawiązał do możliwości zastosowania materiałów inżynierskich do precyzyjnych konstrukcji na poziomie nanometrycznym na potrzeby przemysłu elektronicznego [2]. W 1981 roku skonstruowany przez G. Binniga i H. Rohrera skaningowy mikroskop tunelowy (STM - Scanning Tunneling Microscope) umożliwił obserwowanie klastrów atomów, a także uzyskanie obrazu powierzchni ze zdolnością rozdzielczą rzędu pojedynczego atomu. W tym samym 1981 roku G. Binning, C. F Quate i Ch. Gerber skonstruowali mikroskop sił atomowych (AFM - Atomic Force Microscope). Oba mikroskopy stały się podstawowymi narzędziami rozwijającej się nowej dziedziny nauki: nanomateriałów i nanotechnologii. Poza obrazowaniem struktury atomowej i profilu powierzchni skanowanej próbki mikroskopy pozwoliły oderwać i przemieścić pojedynczy atom z powierzchni próbki. Wykazano, że w ten sposób jest możliwa obróbka materiału na poziomie atomowym. K. E. Drexler w 1986 roku w książce "Engines of Creation" [3] dostrzegł możliwość zastosowania inżynierskiego nanotechnologii do budowy elementów maszyn, urządzeń i detali, poczynając od pojedynczych atomów. Znaczący rozwój badań nad nanomateriałami odnotowano w 2000 roku, kiedy dziedzina "nano" stała się priorytetem w USA [4]. W Wielkiej Brytanii prace nad "nano" wspierało Royal Academy of Engineering i Royal Society [5]. Obecnie do czołówki państw w badaniach nad nanomateriałami należą również Japonia, Chiny, Niemcy, Korea, Francja. W Polsce także prowadzi się badania n... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-4

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Wpływ modyfikacji powierzchni napełniaczy mineralnych na właściwości kompozytów silikonowych (Rafał anyszka , Dariusz m. bieliński , ot mar dobrowolski)

Materiały na bazie kauczuku silikonowego w wielu aspektach przewyższają właściwościami analogiczne kompozyty na bazie elastomerów węglowodorowych. Dobra stabilność termiczna, bardzo dobra odporność chemiczna, niska temperatura zeszklenia, obojętność fizjologiczna oraz szereg innych specyficznych właściwości sprawiają, iż polisiloksany są polimerami trudnymi do zastąpienia w wielu dziedzinach techniki [1]. Główną wadą kauczuków silikonowych pozostaje, poza słabą kondycją mechaniczną, ich wysoka cena. Obydwa te problemy najczęściej próbuje się rozwiązać przez dodatek napełniaczy, przede wszystkim w postaci wzmacniającej krzemionki pirogenicznej. Wprowadzenie do matrycy kauczuku znacznej ilości fazy ceramicznej nie jest jednak sprawą prostą. W ostatnich latach na rynku pojawiło się wiele alternatywnych w stosunku do krzemionki napełniaczy mineralnych, poddanych wstępnej modyfikacji powierzchniowej, których dodatek znacznie poprawia szereg właściwości użytkowych kompozytów polimerowych [2÷4]. Przez modyfikację powierzchni cząstek napełniaczy związkami o budowie zbliżonej do makrocząsteczek kauczuku osiąga się lepszą kompatybilność międzyfazową, co prowadzi do poprawy stopnia dyspersji i dystrybucji napełniacza w matrycy w porównaniu z proszkami nie poddanymi obróbce powierzchniowej. W pracy podjęto próbę wyjaśnienia wpływu modyfikacji powierzchni cząstek wybranych napełniaczy mineralnych na morfologię oraz właściwości mechaniczne silnie napełnionych kompozytów na bazie kauczuku silikonowego. Materiały do badań Matrycę elastomerową stanowił kauczuk metylowinylosilikonowy POLIMER MV-0,07 (o zawartości grup winylowych ok. 0,07% molowych) produkcji Zakładów Chemicznych "Silikony Polskie" Sp. z o.o. w Nowej Sarzynie. Kompozyt referencyjny (REF) został napełniony krzemionką strąceniową ARSIL produkcji Zakładów Chemicznych "Rudniki" S.A. Do pozostałych badanych materiałów wprowadzono dodatkowo jeden z następujących napełniaczy minera... więcej»

Wpływ parametrów obróbki strumieniowo-ściernej na liczbę cząstek ścierniwa wbitych w powierzchnię stopu niklowo-chromowego (Katarzyna Banaszek , Krzyszto f Pietnicki , Leszek klimek)

Omawiając procesy technologiczne stosowane w pracowniach techników dentystycznych, należy wspomnieć o cięciu, frezowaniu, szlifowaniu, polerowaniu, czy obróbce strumieniowo-ściernej zwanej zwyczajowo piaskowaniem. Są to dosyć nieskomplikowane, powszechnie stosowane procesy, ale na wyjątkową uwagę zasługuje obróbka strumieniowo-ścierna jako technologia służąca do przygotowania powierzchni stopu dentystycznego do nałożenia i wypalenia ceramiki dentystycznej. Technologie przygotowujące powierzchnię stopu przed procesem nałożenia porcelany mają na celu przede wszystkim umożliwienie powstania trwałego połączenia porcelana-metal. W celu wzmocnienia tego połączenia istotne są m.in. usunięcie słabo powiązanych nawisów, delikatnych struktur płaszczyznowych i innych powstałych w procesach frezowania czy szlifowania materiału, odpowiednia chropowatość, która umożliwia wytworzenie mechanicznych zaczepów (nierówności), co pozwala na wpływanie w nie ceramiki podczas nakładania na podbudowę. Istotnym parametrem jest rozwinięcie powierzchni zwiększające możliwe pole połączenia. Ważna wydaje się być również jednorodność struktury powierzchni, która może mieć znaczenie dla wytworzenia trwalszego połączenia [1, 2]. Stosując obróbkę strumieniowo-ścierną, należy pamiętać, że w strukturę metalu zostają wbite cząstki ścierniwa, których udział może przekraczać 25% obrabianej powierzchni [4]. Ziarna materiału ściernego jakim jest Al2O3 zostają trwale połączone z metalem, co może mieć określone konsekwencje: tego rodzaju zanieczyszczenie powierzchni zmienia jej topografię, tworząc nieciągłość struktury. Mogą również wpływać negatywnie na odporność korozyjną stopu, a więc ich wpływ jest niekorzystny [5]. Z kolei ze względu na połączenie ceramika-stop technologia preparacji powierzchni przez piaskowanie jest niezbędna. Wprowadzone w strukturę metalu cząstki mogą powodować niekorzystne zjawisko powstawania pęknięć w porcelanie. Są to defekty odpowiedzia... więcej»

Metoda korekcji współczynnika przenoszenia węgla

Nawęglanie stali w atmosferach endotermicznych wzbogacanych gazem ziemnym lub propanem w celu wytworzenia wysokiego potencjału węglowego jest nadal najczęściej stosowanym procesem obróbki cieplno-chemicznej [1, 2]. Własności elementów nawęglanych zależą od rozmieszczenia węgla na przekroju warstwy nawęglonej, które ma wpływ na profil twardości, naprężeń własnych i zawartość austenitu szczątkowego. Dlatego możliwość prognozowania rozmieszczenia węgla w warstwach ma duże znaczenie dla technologów. Podstawowymi parametrami decydującymi o kinetyce nawęglania jest temperatura, potencjał węglowy atmosfery i wartość współczynnika przenoszenia węgla atmosfery. Wartość tego współczynnika ma wpływ na szybkość transportu atomów węgla z atmosfery do metalu i dlatego ma istotny wpływ na kinetykę tworzenia warstwy nawęglonej. Ze zwiększeniem wartości współczynnika przenoszenia stężenie węgla na powierzchni rośnie szybciej z czasem nawęglania i w efekcie uzyskuje się grubsze warstwy nawęglone [3]. Współczynnik przenoszenia wyznaczono metodą nawęglania folii wykonanych z czystego żelaza lub stali o małej zawartości węgla dla wielu typów atmosfer stosowanych do nawęglania. Opublikowane wyniki pokazują ścisły związek między wartością tego współczynnika i składem chemicznym atmosfery [4, 5]. Wyznaczone wartości współczynnika przenoszenia węgla zależą od grubości folii zastosowanej do badań. W celu zbadania wpływu grubości folii na wynik pomiaru Sobusiak przeprowadził proces nawęglania folii o różnej grubości w temperaturze 900°C w atmosferze wytworzonej z metanolu [6]. Na podstawie tych badań wykazał, że wielkość zmierzonego współczynnika przenoszenia maleje wraz z grubością folii stosowanej do badań. A zatem im cieńsza jest folia zastosowana do pomiarów, tym dokładnej zmierzony współczynnik opisuje szybkość reakcji na granicy atmosfera-stal. Dlatego w pracy przeprowadzono symulację komputerową nawęglania folii w celu ustalenia czynników wpływa... więcej»

Mikrostruktura i własności powłoki ze stopu Ni na rurach kotłowych ze stali P235GH (Magdalena Rozmus-Górnikowska, Marek Blicharski, Jan Kusiński, Ludwik Kusiński)

Obecnie trwałość elementów najbardziej narażonych na korozję podczas spalania odpadów w kotle zwiększa się przez napawanie powłok ze stopów niklu [1]. Napawanie jest procesem nanoszenia warstwy materiału na powierzchnię wyrobów metodami spawalniczymi. Powłoki nanoszone przez napawanie w porównaniu z powłokami nanoszonymi innymi metodami charakteryzują się silnym metalurgicznym połączeniem z metalowym podłożem ze względu na przetopienie materiału nanoszonego i warstwy podłoża. Ponadto względnie łatwo można wytworzyć warstwę niezawierającą porów i innych wad. W warstwie napawanej, ze względu na przetopienie podłoża, występuje ciągła zmiana składu chemicznego w kierunku od powierzchni do wnętrza. Nie występuje wyraźna granica rozdziału między warstwą wierzchnią a podłożem. Do nanoszenia warstw przez napawanie stosuje się metody spawania: gazowego (płomieniowego), łukowego, wiązką lasera lub elektronów [2]. Nową techniką napawania łukowego opracowaną w 2002 r. przez austriacką firmę Fronius jest tzw. Cold Metal Transfer (CMT) [3÷5]. Jest to metoda spawania z impulsowym podawaniem drutu, w której znacznie obniżono temperaturę łuku w porównaniu z tradycyjnym procesem spawania łukiem zwarciowym. W metodzie CMT drut jest przesuwany w kierunku podłoża do pojawienia się zwarcia. Następnie drut jest odciągany. Kiedy zwarcie zaniknie drut porusza się ponownie w kierunku podłoża i proces rozpoczyna się od początku. Charakterystyczną cechą metody CMT jest to, że przenoszenie metalu odbywa się przy małym prądzie, co spra... więcej»

Wpływ wstępnej obróbki aktywującej na właściwości azotowanej stali duplex (Jarosław bielawski, jolanta baranowska, Paweł koch mański)

Stal duplex jest szeroko stosowana w praktyce przemysłowej ze względu na jej dobrą odporność korozyjną połączoną z dobrymi właściwościami mechanicznymi. Korzystna kombinacja właściwości mechanicznych i korozyjnych spowodowała szerokie wykorzystanie tej stali między innymi w przemyśle chemicznym, wydobywczym czy okrętowym. Jednakże mała odporność stali na zużycie przez tarcie poważnie ogranicza wykorzystanie tej stali w warunkach połączeń ciernych. W celu zwiększenia twardości najbardziej obiecującą obróbką jest niskotemperaturowe azotowanie. Podczas tego procesu, prowadzonego w temperaturze poniżej 500°C, następuje utworzenie twardej warstwy powierzchniowej o dobrej odporności korozyjnej. Poprawę właściwości mechanicznych i korozyjnych przypisuje się tworzącej się w tych warunkach fazie S oraz tzw. expanded martensite [1÷4]. Fazy te tworzą się odpowiednio na odpornych na korozję ziarnach austenitu i ferrytu. Wytwarzanie warstw powierzchniowych w efekcie niskotemperaturowego azotowania stali odpornej na korozję jest możliwe za pomocą różnych technik obróbki zarówno plazmowej, jak i gazowej [1÷4]. Czynnikiem technologicznym o istotnym znaczeniu z punktu widzenia formowania warstwy jest konieczność usunięcia pasywnej warstwy tlenków chromu, które zabezpieczają powierzchnię stali nie tylko przed korozją, ale i przed wnikaniem azotu. Sposób aktywacji może wpływać na efektywność procesu azotowania, budowę fazową warstwy i jej właściwości eksploatacyjne [5]. W procesie obróbki plazmowej warstwa tlenkowa jest usuwana w efekcie oddziaływania jonów składników atmosfery obróbczej, w procesie obróbki wstępnej (rozpylania jonowego), bądź podczas właściwego azotowania. Proces azotowania gazowego wymaga dodatkowej obróbki aktywującej realizowanej przed procesem lub w jego trakcie. Efektywną metodą oczyszczenia powierzchni jest rozpylanie jonowe stosowane jako obróbka wstępna przed procesem gazowym [6]. Jak wykazały badania nad azotowaniem g... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-3

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Spektroskopia emisyjna ze wzbudzeniem laserowym w badaniach warstw wierzchnich metalowych dzieł sztuki (WOJCIECH SKRZECZANOWSKI)

W spektroskopii emisyjnej wzbudzanej laserem, tzw. spektroskopii laserowej lub LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) wykorzystuje się analizę promieniowania plazmy wytwarzanej przez zogniskowany na powierzchni badanego obiektu impuls promieniowania laserowego. Ogólnie metoda LIBS polega na odparowaniu za pomocą lasera dużej mocy niewielkiej ilości badanego materiału oraz wytworzeniu plazmy emitującej promieniowanie ciągłe i liniowe. Analiza promieniowania liniowego emitowanego przez plazmę pozwala zidentyfikować pierwiastki występujące w badanej próbce. Natężenie promieniowania wytwarzającego plazmę powinno osiągnąć na powierzchni próbki co najmniej 0,1 GW/cm2 (zazwyczaj 1÷10 GW/cm2). Energia zaabsorbowanego promieniowania laserowego powoduje nagrzewanie, topnienie i parowanie ciała stałego (próbka może mieć też konsystencję cieczy lub gazu), a następnie dysocjację molekuł oraz jonizację atomów. Z odparowanego i zjonizowanego materiału, zmieszanego z gazami otaczającej atmosfery, powstaje plazma, której temperatura osiąga wartości w zakresie od 104 do 106 K. W takiej temperaturze plazma emituje promieniowanie o widmie ciągłym (hamowania i rekombinacyjne) oraz liniowe, charakterystyczne dla pierwiastków (atomów i jonów) tworzących plazmę. Analiza promieniowania liniowego pozwala zidentyfikować pierwiastki występujące w plazmie. Przy założeniu, że skład plazmy odpowiada składowi próbki (tzw. jonizacja stechiometryczna - jest to słuszne dla gęstości energii na próbce rzędu 1 GW/cm2) można uzyskać informacje ilościowe. W ciągu pierwszych kilkuset nanosekund od momentu wytworzenia plazmy w widmie dominuje promieniowanie ciągłe. Promieniowanie liniowe jest emitowane głównie przez jony. Po czasie około 300 ns natężenie promieniowania ciągłego maleje, rośnie natomiast natężenie promieniowania liniowego jonów oraz pojawia się promieniowanie liniowe atomów. W miarę jak obniża się temperatura plazmy, stopniowo maleje natężenie pr... więcej»

Metody kontroli grubości warstw wierzchnich usuwanych podczas ablacji laserowej (JAN MARCZAK)

Współczesna konserwacja dzieł sztuki podczas usuwania warstw wierzchnich - nawarstwień wykorzystuje nowe narzędzie, laser impulsowy [1÷7]. Czyszczenie laserowe oferuje szereg zalet w porównaniu z konwencjonalnymi metodami chemicznymi i mechanicznymi [1, 8÷10]. Jednak lasery wymagają dużych inwestycji początkowych, co jest prawdopodobnie istotną wadą tej technologii. Ze względu na łatwość sterowania parametrami laserów, mogą być one stosowane w sposób selektywny, a w efekcie można realizować bardziej skuteczne i bezpieczniejsze oczyszczanie obiektów. Lasery charakteryzują się wysokim stopniem kontroli ablacji (łac. ablatio - odjęcie) warstwy wierzchniej z bardzo precyzyjnym pozycjonowaniem i dużą selektywnością usuwanych warstw, są również bezpieczniejsze dla użytkownika i środowiska. Dla wielu materiałów, a zwłaszcza tych, z których wykonane są dzieła sztuki i zalegające na nich nawarstwienie, istnieje granica związana ze stopniem oczyszczenia obiektu, jak również minimalne ryzyko uszkodzenia powierzchni podłoży - substancji zabytkowej. W tym celu opracowuje się i wprowadza szereg metod diagnostycznych informujących konserwatora o osiąganym poziomie oczyszczenia powierzchni lub umożliwiających kontrolę nad usunięciem odpowiedniej grubości warstwy wierzchniej. Pomimo iż czyszczenie laserem jest często określane jako "proces samoograniczający się" [11÷13], jest to pojęcie słuszne dla dzieł sztuki wykonanych głównie z kamienia (np. wapienia czy piaskowca). Samoograniczenie oznacza, że odparowywanie (ablacja) materiału z powierzchni obiektu zatrzymuje się, gdy zostanie usunięta warstwa zanieczyszczeń, bez jakiejkolwiek interwencji ze strony konserwatora, tzn. oczyszczona już powierzchnia nie ulega uszkodzeniu w wyniku dalszej ekspozycji na kolejne impulsy lasera. Dla innych obiektów, np. z papieru, pergaminu czy werniksu, aby uzyskać informację o zakończonym procesie lub zapobiec ewentualnemu uszkodzeniu, wykorzystuje się różnego... więcej»

Konserwacja zabytkowych obiektów metalowych w dotychczasowej praktyce (Andrzej Koss , Janusz Mróz, Elżbieta Fortuna-Zaleśna)

W słowniku terminologicznym sztuk pięknych [1] słowo "konserwacja" oznacza "zabezpieczenie obiektów zabytkowych i dzieł sztuki zwane dawniej restauracją lub renowacją. Konserwacja polega na usuwaniu naleciałości technicznie szkodliwych i zniekształcających oryginalny wyraz dzieła, na wzmocnieniu osłabionej struktury i opracowaniu estetycznego wyrazu obiektu". Obowiązująca obecnie ustawa o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami rozróżnia pojęcia konserwacji i restauracji [2]. Cytując, "prace konserwatorskie (to tylko, dop. autorów) - działania mające na celu zabezpieczenie i utrwalenie substancji zabytku, zahamowanie procesów jego destrukcji oraz dokumentowanie tych działań". Według nomenklatury ustawowej zabytek to nieruchomość lub rzecz ruchoma, ich części lub zespoły, będące dziełem człowieka lub związane z jego działalnością i stanowiące świadectwo minionej epoki bądź zdarzenia, których zachowanie leży w interesie społecznym ze względu na posiadaną wartość historyczną, artystyczną lub naukową. Prace konserwatorskie wiązane są ściśle z zabytkami. Intensywny rozwój zabytkoznawstwa w Polsce obserwuje się od II połowy XIX wieku. W dużym stopniu zainteresowanie to wynika z potrzeby obrony tożsamości narodowej, która była gwałtownie ograniczana w sytuacji utraty państwowości. W pewnym sensie sytuacja ta powtarza się obecnie. Procesy globalizacyjne, obejmujące Polskę w przyspieszonym tempie po wstąpieniu do Unii Europejskiej, nieubłaganie niwelują różnice kulturowe. Ochrona tożsamości przez ochronę dziedzictwa narodowego to znacząca rola dla konserwatorstwa. Artykuł powstał w wyniku potrzeby podsumowania podstawowych wiadomości w zakresie stosowanych dotychczasowych metod konserwatorskich obiektów metalowych w kontekście wprowadzania nowoczesnych technologii będących w stanie zastąpić niektóre "tradycyjne" czynności z lepszymi skutkami. Ich przykładem jest realizowany obecnie w ramach Mechanizmów Finansowych projekt MATLAS, zw... więcej»

Laserowe czyszczenie metalowych oplotów nici stosowanych w tkaninach zabytkowych (JAN MARCZAK, KAROL JACH, ROBERT ŚWIERCZYŃSKI)

Dziedzictwo kultury jest bogate w dzieła sztuki i wyroby z metali i ich stopów, jak również w obiekty pokrywane warstwami metalicznymi (np. złocenia). Z powodu wielu agresywnych składników otaczającego środowiska, dzieła wykonane nawet z metali szlachetnych ulegają procesowi korozji i utleniania zarówno w ziemi, wodzie, jak i w powietrzu. Dotyczy to nie tylko metali w obiektach archeologicznych odkrywanych w miejscach wykopalisk lub znalezionych w morzu, ale również dzieł sztuki eksponowanych w zanieczyszczonej atmosferze ziemskiej. Można więc podzielić obiekty metalowe na: archeologiczne, obiekty eksponowane na wolnym powietrzu - narażone na bezpośrednie zanieczyszczenia atmosferyczne i obiekty muzealne - przechowywane w mniej groźnej i kontrolowanej atmosferze wnętrz muzealnych. Najbardziej typowa utrata estetycznych wartości metalowych dzieł sztuki jest spowodowana zmianami chemicznymi (korozją) oraz uszkodzeniami mechanicznymi. Większość metali, z wyjątkiem np. złota, nie jest stabilna. Związki chemiczne z wielu różnych źródeł z otoczenia reagują z metalami w celu utworzenia bardziej stabilnych związków, które obserwuje się jako patynę lub korozję. Jednym z ważnych procesów w konserwacji obiektów archeologicznych i dzieł wykonanych z metalu jest czyszczenie, które jest krytycznym etapem restauracji. Istnieje szereg metod i technik czyszczenia, niemniej ich wybór w konserwacji danego obiektu często komplikują pytania w rodzaju "co będzie usuwane?" lub "co będzie zachowane?". Wynika to z faktu, że rozróżnienie optymalnego czyszczenia od nadmiernego czyszczeniem jest często bardzo subtelne. W konserwacji dzieł sztuki naczelną i bezwarunkowo stosowaną zasadą jest pozostawienie badanego obiektu w stanie nienaruszonym. W praktyce jest to rzadko możliwe do osiągnięcia. Czyszczenie metali jest prowadzone najczęściej za pomocą metod mechanicznych i chemicznych, wybranych tak, aby uwzględniały rodzaj materiału, stan obiektu i cel k... więcej»

Analiza sposobu wykonania reliefowych haftów z ornatu ze zbiorów Skarbca Jasnogórskiego (Monika Stachurska)

Ornat stanowi najważniejszy element ubioru kapłana w kościele rzymsko-katolickim, zakładany podczas odprawiania Mszy Św. [1]. W przeszłości ornaty wykonywano z wzorzystych lub gładkich tkanin jedwabnych. Część środkową ornatów, zwaną pretekstą lub kolumną, wyróżniano w szczególny sposób, ozdabiając haftem lub wykonując z innego rodzaju tkaniny. W ornatach średniowiecznych (do poł. XVI w.) dekoracyjne preteksty miały najczęściej kształt krzyża i umieszczano je jedynie z tyłu ornatu. Od II połowy XVI w. (po Soborze Trydenckim 1545÷63 r.), w tzw. ornatach nowożytnych, preteksty zaczęto umieszczać zarówno z przodu, jak i z tyłu szaty w postaci pionowych elementów - stąd stosowane określenie kolumna. W zbiorach Skarbca Jasnogórskiego znajduje się ponad 800 szat liturgicznych. Artykuł dotyczy jednego z najstarszych ornatów z klasztornej kolekcji (nr inw. CMC TK 3), a w szczególności haftowanej preteksty, zdobiącej środkową część przodu i tyłu (rys. 1) [2]. Opis obiektu Preteksta zdobiąca ornat pochodzi z I tercji XVI wieku i zalicza się do unikatowej grupy najwyższej klasy haftów reliefowych w zbiorach polskich. Boki ornatu wykonano z późniejszej, XVII-wiecznej (?), wzorzystej tkaniny jedwabnej. Pierwotnie obecna preteksta miała kształt krzyża łacińskiego i zdobiła jedynie tył późnogotyckiego ornatu. W środkowej części krzyża, podzielonej na cztery kwatery, ukazano (od góry) postać Boga Ojca, poniżej Matkę Bożą z Dzieciątkiem w typie NPM Apokaliptycznej oraz Św. Jana Ewangelistę. Brak postaci z ostatniej, dolnej kwatery. W ramionach krzyża pierwotnie znajdowały się sceny Zwiastowania i Pokłonu Pasterzy [2]. Na rysunku 2 odtworzono oryginalny układ preteksty. W bliżej nieokreślonym czasie ramiona oryginalnie krzyżowej preteksty odłączono, a haftowane sceny przecięto na pół, aby z ułożonych kolejno nad sobą fragmentów utworzyć pretekstę kolumnową z przodu obecnego - nowożytnego ornatu. Środkowa część krzyża stanowi aktualnie kolumno... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-2

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Sedymentacja w ciałach stałych i cieczach (Wojciech Skibiński , Bartek Wierzba, Marek Danielewski)

Proces sedymentacji jest znany jako indukowany polem grawitacyjnym transport makroskopowych cząstek w cieczach i gazach. Procesy sedymentacji wykorzystuje się do rozdziału izotopów w gazach i rozdziału mieszanin związków organicznych [3, 4]. Aktualnie prowadzone są badania sedymentacji w ciałach stałych [5]. Na drodze sedymentacji uzyskuje się rozdział składników o różnej masie i objętości molowej w stopach i kształtuje mikrostrukturę materiałów [6]. Sedymentację w stopach badali Barr, Smith oraz Anthony w latach 70. (Au w stopach K, In oraz Pb). W przeprowadzanych przez nich eksperymentach maksymalne pola przyspieszeń osiągały 1÷2×105 g (g jest przyspieszeniem ziemskim) [7, 8]. Mashimo opracował ultrawirówkę, pozwalającą na uzyskiwanie przyspieszeń do 106 g [9] i prowadził badania procesu sedymentacji w wielu układach dwuskładnikowych, np. w stopach Bi-Sn [10, 11]. W badanych układach gradient potencjału chemicznego składników miał wartości znacznie przekraczające gradient ich potencjału mechanicznego (osiąganych przyspieszeń) [6]. Obecnie proces sedymentacji w ciałach stałych jest stosowany także do rozdziału izotopów. W roku 2007 Mashimo rozdzielił izotopy selenu za pomocą ultrawirówki własnej konstrukcji [12]. Prowadzone są także próby wytworzenia nowych materiałów gradientowych o kontrolowanych rozmiarach ziaren. Proces wytworzenia takich materiałów wymaga stosowania dużych przyspieszeń ok. miliona g lub więcej [10, 11, 13]. Wytwarzanie materiałów gradientowych ma jednak ograniczenia. Na przykład ze względu na ograniczenia temperaturowe nie można obecnie wytwarzać szkieł o właściwościach gradientowych wymaganych do zastosowań jako nośniki danych [13]. Pierwszym modelem procesu sedymentacji było równanie Lamma (1929) [14]. Przyjął on, iż na cząstkę działa różnica wartości sił odśrodkowej i wyporu [5] i zastosował drugie prawo Ficka. Równaniem Lamma można opisywać tylko sedymentację w układach dwuskładnikowych. Mashimo (19... więcej»

Porowaty węgiel grafityzowany otrzymywany techniką zol-żel (Wojciech Kiciński)

Od lat obserwuje się rosnące zapotrzebowania na coraz to bardziej wydajne elektrochemiczne zasobniki energii stosowane m.in. w elektronicznych urządzeniach przenośnych i samochodach [1]. Głównymi elementami chemicznych zasobników energii (takich jak ogniwa paliwowe, kondensatory elektrolityczne i ogniwa litowo- jonowe) są elektrody. Ich wydajność zależy w dużej mierze od właściwości materiału, z którego są wykonane [2÷7]. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się nanoporowate materiały węglowe charakteryzujące się dobrze rozwiniętą mezoporowatością lub hierarchiczną, trójwymiarową strukturą mezo-makroporowatą, wysokim stopniem grafityzacji i dużą powierzchnią właściwą. Materiały takie mają unikalną kombinację właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych - wysoką przewodność elektryczną i termiczną, odporność na korozję chemiczną, stabilność termiczną, odporność mechaniczną, małą gęstość, a przy tym mogą być otrzymywane z tanich i szeroko dostępnych surowców [8÷23]. W dziesiątkach prac dowiedziono, że mezo-makroporowate węgle grafityzowane są znacznie lepszymi nośnikami katalizatorów do niskotemperaturowych ogniw paliwowych [9÷15] niż podatne na korozję węgle amorficzne [24]. Z analizy tych prac wynika, że najważniejszymi charakterystykami porowatych węgli z punktu widzenia ich zastosowań w urządzeniach elektrochemicznych i w elektrokatalizie są: dobra przewodność elektryczna, duża powierzchnia właściwa oraz system otwartych, wzajemnie połączonych porów o odpowiedniej wielkości, tworzących trójwymiarową strukturę (szczególnie mezoporów i makroporów). Obecność makroporów pozwala na szybki transport masy (cząsteczek i/lub jonów) do powierzchni wewnętrznej elektrod, natomiast dobrze rozwinięta mezoporowatość pozwala osiągać duże wartości powierzchni właściwej, na której mogą zachodzić procesy elektrochemiczne [2]. Zgrafityzowana osnowa węglowa pozwala na szybki transport ładunków elektrycznych. Grafityzowane, porowate materiały... więcej»

NOWE KSIĄŻKI

Książka pt. Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne" przygotowana pod redakcją naukową Krzysztofa Kurzydłowskiego i Małgorzaty Lewandowskiej przez dwunastoosobowy zespół autorski jest pionierskim podręcznikiem na k... więcej»

Charakterystyka nanoporowatych warstw na Ti jako perspektywicznych podłoży dla zastosowań biomedycznych (Marcin Pisarek, Agata Roguska, Mariusz Andrzejczuk)

Biozgodność tytanu i jego stopów jako materiałów używanych na implanty przypisywana jest powierzchniowym tlenkom (warstwy pasywne), które spontanicznie formują się w powietrzu lub w roztworach fizjologicznych. Warstwy te są bardzo cienkie (zwykle około 3÷8 nm), amorficzne i stechiometrycznie zdefektowane [1, 2]. Wiadomo, że ochronne i stabilne warstwy tlenkowe na Ti sprzyjają osteointegracji [3], czyli umożliwiają zrost żywej tkanki kostnej z tytanową powierzchnią implantu. Podnoszą one biozgodność elementów wszczepianych, bowiem znacząco obniżają aktywację reakcji zapalnych w strefie kontaktu materiał-komórki/tkanki, a ich grubość koreluje z adhezją komórek [4]. Stabilność tych warstw silnie zależy od składu chemicznego, struktury i grubości. Stosując różne metody chemiczne i elektrochemiczne można w znaczący sposób wydłużyć żywotność implantów Ti przez wytworzenie odpowiedniej granicy międzyfazowej tlenek-metal. Taką możliwość stwarza metoda utleniania anodowego [5]. W przeciwieństwie do warstw tlenkowych otrzymanych metodami chemicznymi, używając metod elektrochemicznych można ściśle kontrolować grubość warstw tlenkowych na Ti oraz ich strukturę. Przez kontrolę napięcia można otrzymywać na przykład warstwy lite [5, 6] bądź przez dobór odpowiedniego elektrolitu - nanoporowate [7÷9]. W większości elektrolitów wodnych i bezwodnych zawierających fluorki [7÷13] można wytworzyć na Ti nanorurki TiO2 o różnej średnicy w zależności od zastosowanego napięcia polaryzacji. Warstwy TiO2 w postaci nanorurek mają uporządkowaną strukturę, a ich wzrost odbywa się prostopadle do podłoża. Wadą tak otrzymanych warstw nanoporowatych jest ich słaba przyczepność do podłoża (stabilność mechaniczna), którą można znacznie polepszyć przez zastosowanie obróbki termicznej (wygrzewanie w powietrzu) w temperaturze powyżej 400°C. W temperaturze tej następuje zmiana struktury nanoporowatego tlenku tytanu z amorficznej na krystaliczną [8, 14, 15] bez zmian... więcej»

Krzywe OCTPc jako podstawa doboru warunków chłodzenia stali o strukturze wielofazowej (Adam Grajcar, Władysław Zalecki)

Stale wielofazowe typu C-Mn-Si, C-Mn-Si-Al oraz C-Mn-Al o strukturze ferrytyczno-bainitycznej z metastabilnym austenitem szczątkowym są jednym z większych osiągnięć współczesnej metalurgii w zakresie opracowania nowoczesnych gatunków stali dla motoryzacji, charakteryzujących się korzystnym połączeniem wysokiej wytrzymałości, plastyczności oraz odkształcalności technologicznej [1÷6]. Dalszego wzrostu właściwości wytrzymałościowych bez pogorszenia ciągliwości upatruje się we wprowadzeniu do 0,3% Mo oraz mikrododatków Nb, V i Ti w różnych kombinacjach [7÷13]. Szczegółowe informacje odnośnie do projektowania składu chemicznego, właściwości mechanicznych i technologicznych oraz wyżarzania ciągłego blach po walcowaniu na zimno można znaleźć w pracach [1÷4, 6, 8, 12]. Niniejsza praca dotyczy wytwarzania blach o strukturze wielofazowej metodą obróbki cieplno-plastycznej, czemu poświęcono dotychczas znacznie mniej uwagi. Głównym problemem w opracowaniu technologii walcowania na gorąco blach taśmowych jest kontrolowane sterowanie temperaturą pasma po zakończeniu walcowania na gorąco [5, 7, 10, 14]. Niezbędnym warunkiem uzyskania struktury wielofazowej o odpowiednim udziale i morfologii poszczególnych składników strukturalnych jest opracowanie warunków kilkuetapowego chłodzenia stali na podstawie wykresów przemian austenitu przechłodzonego. Mimo dużej liczby badań poświęconych stalom typu TRIP (TRansformation Induced Plasticity), w literaturze można znaleźć stosunkowo niewiele opracowanych wykresów CTPc [4, 9, 12, 13, 15]. Duże możliwości kształtowania struktury wielofazowej występują w przypadku szybkiego rozpoczęcia przemian γ → α oraz γ → bainit przy jednoczesnym opóźnieniu początku przemiany perlitycznej. Przesunięcie przemiany γ → α w kierunku dużych szybkości chłodzenia następuje wraz ze zwiększoną zawartością w stali Si, Al i P, a w przeciwnym kierunku oddziałują C, Mn, Cr i Mo [4, 8, 12,... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »

2011-1

KUP TERAZ »

DOSTĘP CZASOWY do archiwalnych (lata 2004-2011) e-zeszytów czasopisma

KUPUJĘ - 12h tylko 73.80 zł »

KUPUJĘ - 4h tylko 43.05 zł »

KUPUJĘ - 1h tylko 24.60 zł »

UWAGA! - Oferujemy również w atrakcyjnej cenie dostęp czasowy do archiwalnych e-zeszytów czasopism z wybranej branży

W numerze m.in.:

Otrzymywanie materiałów magnetycznie twardych Nd-Fe-B w procesie mielenia w podwyższonej temperaturze (Waldemar Kaszuwara, Bartosz Michalski)

Materiały magnetycznie twarde Nd-Fe-B, nazywane potocznie magnesami neodymowymi, zostały opisane po raz pierwszy w 1984 roku. Obecnie jest to podstawowy, obok ferrytów, materiał magnetycznie twardy stosowany w technice. Materiały Nd-Fe-B produkuje się jako magnesy lite oraz jako tzw. wysokokoercyjne proszki do wytwarzania magnesów wiązanych tworzywem sztucznym. Do wytwarzania magnesów litych stosowane są dwie podstawowe metody wytwarzania: spiekanie proszków uzyskanych z odlanego stopu (technologia firmy Sumitomo Special Metals [1]) oraz prasowanie na gorąco proszków z szybkochłodzonych taśm (technologia firmy General Motors [2]). Na rysunku 1 przedstawiono schematycznie różne metody otrzymywania wysokokoercyjnych proszków Nd-Fe-B na magnesy wiązane tworzywem sztucznym. Metodą o największym znaczeniu technicznym jest wytwarzanie proszków z taśm odlewanych w procesie melt-spinning. Inną metodą, która pozwala na otrzymanie proszków do wytwarzania magnesów wiązanych, jest metoda HDDR (hydrogenation, disproportionation, desorption, recombination). Dzięki temu procesowi z gruboziarnistego litego materiału można otrzymać proszek o wielkości ziarna 200÷300 mikrometrów i dobrych właściwościach magnetycznych. Proces polega na wyżarzaniu materiału początkowo w wodorze (zachodzi rozpad fazy Nd2Fe14B na NdHx i Fe), a następnie w próżni (powstanie drobnoziarnistej fazy Nd2Fe14B) [3]. Istnieją jeszcze dwie metody pozwalające na otrzymanie nanokrystalicznych proszków, jednak prawdopodobnie nie są wykorzystywane na skalę przemysłową. Są to mechaniczna synteza [4] i mechaniczne mielenie [5]. W obu przypadkach podstawową operacją jest długotrwałe, wysokoenergetyczne mielenie prowadzące do uzyskania mieszaniny faz nanokrystalicznych i amorficznych. W przypadku mechanicznej syntezy mieleniu podlega mieszanina proszków pierwiastków wchodzących w skład stopu, a w przypadku mechanicznego mielenia proszek gotowego stopu. W obu metodach po mieleniu ... więcej»

Impact of strain rate on Cu mechanical properties (ANDREA KOVáčOVá, TIBOR KVAčKAJ, IMRICH POKORNý, JAN DUTKIEWICZ, LiDIA LiTyńSKA-Dobrzyńska, TIBOR DONIč)

Materials with ultrafine-grained (UFG) structure have been studied in the last few years because of their unique properties. The main feature of UFG metals is grain size diameter which is below as 1 μm. Considering that grain size reduces to nanometer range, the materials exhibit unique mechanical and physical properties. They have high strength and wear resistance, good ductility at room temperature and superplasticity at elevated temperature [1, 2]. At the same time they have demonstrated properties as a decrease in the elastic moduli, the decrease of the Curie temperature, enhanced diffusivity and improved magnetic properties [1, 3, 4]. The severe plastic deformation methods have been applied to UFG materials formation. The ECAP, ECAP-BP, HPT, ARB are well known technologies nowadays and have been successfully used to structure formation with grain size ~70÷500 nm [5÷7]. The unique properties of UFG metals are connected with specific microstructures features. The UFG microstructure created during SPD processes is formed by dislocations arrangement - “dislocation cell structure“ having mostly low angle boundaries [8]. Based on Valiev’s study [1], during metal processing via SPD great amount of dislocations is introduced to material resulting in high level of internal stresses and elastic distortion of crystal lattice near a boundary. Consequently, the grains boundaries are in the non-equilibrium state and deformation mechanism as grain boundary sliding and grain rotation would be enhanced. The final UFG structure contains huge amount of grain boundaries with mainly high-angle misorientations [9]. The small grain size and great density of defects (as dislocations, vacancies, triple junctions) in UFG materials cause higher strength properties achievement. At the same time, some experimental results show occurrence of superplasticity at lower temperature as well as at high strain rate in UFG metals [10, 11... więcej»

Anodowe właściwości niklu w metanolowych roztworach LiClO4 (Maciej Gruszka, Kazimierz Kowalski, Andrzej Janas, Jacek Banaś)

Mechanizm anodowego roztwarzania niklu w bezwodnych środowiskach organicznych nie jest tak dobrze opisany, jak mechanizm roztwarzania tego metalu w roztworach wodnych. Szczególnie niewiele poświęcono miejsca w literaturze mechanizmowi anodowego roztwarzania niklu w bezwodnych alkoholowych roztworach elektrolitów [1÷6]. Poznanie tego mechanizmu jest bardzo ważne, gdyż nikiel i jego tlenek NiO są materiałami powszechnie stosowanymi w produkcji katalizatorów utleniania związków organicznych [7÷9]. Poza tym produkty anodowego roztwarzania niklu w roztworach alkoholowych - alkosylany niklu - mogą być prekursorami tlenku niklu [10]. Metanol podobnie jak woda, należy do grupy rozpuszczalników aprotycznych, ulega autodysocjacji zgodnie z równaniem: 2CH3OH CH3OH2 CH O + Û + 3 - (1) Właściwościami jest zbliżony do wody, dlatego zachowanie się metali w jego środowisku powinno być podobne do zachowania się metali w środowisku wodnym. Polarna cząsteczka metanolu adsorbuje się na powierzchni metalicznej i w zależności od zawartości wody w alkoholu powstają różne produkty elektrokatalitycznego rozkładu metanolu [4]. Grupa OCH3 pełni analogiczną rolę do grupy OH i zakłada się, że grupy metoksylowe, adsorbując się na powierzchni metalicznej, tworzą z nią kompleks M(MOCH3)ad [4]. Metoksylacja powierzchni prowadzi do jej pasywacji w zakresie małych nadpotencjałów, zwykle do potencjału utleniania metanolu [4]. W niniejszej pracy badano elektrochemiczne zachowanie się niklu w bezwodnych roztworach CH3OH-LiClO4 w aspekcie udziału grup metoksylowych w pasywacji powierzchni niklu. Badania te miały na celu określenie mechanizmu tworzenia warstwy alkoksylowej oraz badanie jej stabilności w szerokim zakresie potencjałów. Część eksperymentalna Badania elektrochemiczne prowadzono na polikrystalicznych próbkach niklowych o czystości 99,99%. Próbki w formie dysku cięto z pręta i oprawiano w teflon. Pole powierzchni przekroju pracującej elektrody... więcej»

Transformations in liquid state and microstructure analysis in immiscible Fe60Cu20P10Si5B5 alloy (Krzysztof Ziewiec, Piotr Malczewski, Krystian Prusik)

The manufacture of the composite alloys is usually carried out by introducing the ex situ particles prior to casting [1÷3], or by the precipitation of in situ crystalline phase. The in situ particles can be formed by crystallization of the amorphous phase or precipitation of the crystalline phase during the casting process [4÷6]. A relatively new idea that can be helpful in improving the plasticity of the glassy matrix materials is the introducing of the soft crystalline phase into amorphous matrix using an immiscible alloy system. Production of the composite directly from melt using immiscibility is interesting because no additional heat treatment is required to produce the fine crystalline phase. There are reports on formation of two‑phased glassy composites in Ni-Nb-Y system [7, 8], Y-Ti-Al-Co system [9], Al-Pb-Ni-Y-Co [10], iron-based Fe-Cu-Ni-Si-Sn-B-Y [11] and Fe-Cu-Ni-P-Si-B [12] amorphous/crystalline composite. In the latter alloys, it was shown that the morphology of the composites can be changed through the variation of temperature prior to ejection. Phase transformations and structure development occurring in alloys processed in the liquid state is very vital for controlling the final microstructure and properties and as such should be better investigated and understood. In the Fe-Cu-Ni-P-Si-B alloys [12] the nickel content limited the miscibility gap to relatively narrow temperature range. Due to the good solubility of nickel both in iron and copper [13], it can be expected, that in the system without nickel e.g. Fe-Cu-Si-P-B, the miscibility gap will probably be broader and shifted to higher temperatures, and therefore, upon cooling, more complex crystallization microstructures can be formed. Furthermore, the Fe-P-Si-B system provides amorphous alloys with interesting magnetic properties [14, 15]. Therefore, taking into account the possibility of formation amorphous/crystalline composite, it is interesting to... więcej»

The influence of mechanical alloying on the properties and fragmentation of aluminium powder obtained from recycled material

The interest in recycled materials subject is to a continuous rising. In accordance with the rules of the European Union, all materials deriving from waste products or forming part should be made with the aim to be requited. Aluminium chips are used in industry, mainly in foundry operations, which allow high tolerances with selecting the chemical composition. However, that forming technique causes high environmental pollution and forms other scraps in the final stage of processing generated elements. Also, going through the liquid phase, reduces the resultant properties of the alloy, and causes high energy consumption. For this reasons researches are actually carried out with the aim to developed recycled materials which have to be interesting properties [1÷3]. In scientific publications there are several examples of the use of aluminium chips in the powder metallurgy (PM) process. The biggest problem is the segregation of aluminium and aluminium-alloy chips depending on their impurities, lubricants and according to their chemical composition. The undesirable emulsion can be removed by chemical or physics methods. The most popular are thermal methods, which take into account economic, technological and environmental aspects. Temperatures about (490÷505°C) allow to get rid of accumulated grease and stresses forming during the machining process [2]. The cleaned aluminium chips before to be used for the production of the powder metallurgy components should be milled to reduce their size or to homogenize their chemical composition. PM allows also to obtain composites by mechanical alloying (MA). This process allows to obtain alloys without passing through the liquid phase, with lower transformation temperature of the material, preventing oxidation and reducing production costs. The ability to produce the composite powders with uniform distribution of reinforcement particles in the matrix is an another significant advantage [3]. Me... więcej»

Zobacz wszystkie publikacje »