|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Utlenianie stopów Ni-Pt w wysokich temperaturach
|
|
MAREK DANIELEWSKI  ZBIGNIEW GRZESIK STANISŁAW MROWEC
Zbadano kinetykę utleniania stopów Ni-Pt w funkcji ich składu (10-90% at. Ni) oraz prężności tlenu (25-105 Pa)
i temperatury (1273-1473 K) ciągłą metodą grawimetryczną. Wykazano, że niezależnie od składu stopu proces utleniania
przebiega zgodnie z prawem parabolicznym, a więc determinowany jest dyfuzją. W przypadku stopów bogatych
w nikiel najwolniejszym procesem cząstkowym w reakcji powstawania zgorzeliny NiO jest odrdzeniowa dyfuzja
jonów niklu w fazie tlenkowej. Natomiast szybkość narastania zgorzeliny tlenkowej na stopach bogatych w platynę
determinowana jest dyfuzją w fazie metalicznej.
Słowa kluczowe: stopy Ni-Pt, utlenianie, kinetyka, mechanizm reakcji
Oxidation of Ni-Pt alloys at high temperatures
Oxidation kinetics of Ni-Pt alloys have been studied as a function of alloy composition (10-90% at. Ni), as well as oxygen pressure
(25-105 Pa) and temperature (1273-1473 K), using microthermogravimetric technique. It has been found that the oxidation rate of
all of the alloys follows parabolic kinetics being thus diffusion controlled. The slowest step of the overall reaction rate of the alloys
with higher nickel content is determined by the outward diffusion of nickel cations in the growing NiO scale. On the other hand, the
growth rate of the NiO scale on the alloys with higher platinum concentration is governed by the solid state diffusion in the alloy.
Keywords: Ni-Pt alloys, oxidation, kinetics, mechanism of the reaction
1. Wstęp
Intensyfi kacja procesów technologicznych
we wszystkich praktycznie gałęziach
nowoczesnej techniki stawia coraz wyższe
wymagania materiałom konstrukcyjnym
w odniesieniu do ich własności żaroodpornych.
Ponieważ materiały te pracują z reguły
pod obciążeniem, muszą posiadać oprócz
wysokiej żaroodporności także odpowiednie
własności żarowytrzymałe. W tym zakresie
nowoczesna metalurgia notuje znaczące osiągnięcia,
w obrębie których jednym ze szczytowych
dokonań jest tzw. rodzina superstopów
posiadających[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
» 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»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/2
|
|
|
» Dziś i jutro modelowania i symulacji obróbki cieplno-chemicznej w inżynierii powierzchni
|
|
WOJCIECH SKIBIŃSKI MAREK DANIELEWSKI JAN SIENIAWSKI BARTEK WIERZBA
Problem jednoczesnego wzrostu i kolejności powstawania wielofazowej zgorzeliny
po raz pierwszy został rozwiązany przez Gösele i Tu w 1982 roku.
W niniejszej pracy został on rozwiązany w układzie odniesienia jakim jest
sieć krystaliczna materiału. Takie ogólniejsze podejście pozwala na wyznaczenie
prędkości reakcji na podstawie szybkości ruchu granic faz. Przesuwanie
się granic faz jest wynikiem różnicy we współczynnikach dyfuzji oraz
objętości molowych tworzących się faz. Pokazane zostało, że model opisujący
dyfuzję reakcyjną jest zgodny z termodynamiką procesów nieodwracalnych
i pozwala na modelowanie złożonych układów wielofazowych. Pokazano ilościowy
oraz jakościowy opis tworzenia powłok metodą osadzania chemicznego
z fazy gazowej (CVD).
Słowa kluczowe: układ wielofazowy, dyfuzja reakcyjna, równanie ciągłości
objętości, CVD
Today and tommorow, modelling and simulations of thermo-chemical treatment for
surface engineering
The problem of simultaneous growth and competition of intermediate phases during
reactive diffusion was analyzed by Gösele and Tu in 1982. We extend old problem and
propose method based on lattice fi xed frame of reference. It allows computing the material
velocity in the reacting system in which reactions at several moving interfaces
occur. All reactions lead to the lattice shift due to the difference of intrinsic diffusivities
and different molar volumes. It is shown that the derived set of partial differential
equations describing the reactive diffusion is thermodynamically consistent and can
be used in advanced modeling. The quantitative description of the diffusion controlled
Chemical Vapor Deposition (CVD) of the coating formation is shown.
Keywords: multiphase system, reactive diffusion, volume continuity equation, CVD
ochrona przed korozja 3/2011
1. Wstęp
Najważniejszą funkcją powłok, których celem
jest praca w wysokich temperaturach, jest
ochrona powierzchni metali przed korozją.
Najczęściej stosow[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2011/3
|
|
|
» Wpływ nanokrzemionki na własności ochronnych powłok kompozytowych stosowanych w podwyższonej temperaturze
|
|
Iwona Przerada Anna Zawada Marek Danielewski Ryszard Gajerski
W przemyśle farb i lakierów coraz częściej wykorzystuje się nanomateriały
i nanotechnologie [1÷4]. W ten sposób można uzyskać
poprawę właściwości ochronnych, jak również mechanicznych powłok
malarskich. Nanomateriałami stosowanymi w farbach są najczęściej
krzemionki, krzemiany, tlenki tytanu, siarczan baru, tlenki
glinu lub cyrkonu. Można je stosować w różnego rodzaju spoiwach
odpornych na podwyższoną temperaturę zarówno wodnych, jak
i rozpuszczalnikowych: akrylowych, poliuretanowych, epoksydowych.
Dobre zdyspergowanie nanocząstek w spoiwie jest utrudnione
ze względu na ich silnie rozwiniętą powierzchnię i właściwości
hydrofilowe, a więc tendencję do tworzenia aglomeratów. Proces
ten wymaga dużego nakładu energii koniecznej do rozbicia aglomeratów
i uzyskania kompatybilności zdyspergowanych cząstek ze
składnikami powłoki. Wprowadzenie nanocząstek do wyrobu lakierniczego
ułatwia chemiczna obróbka ich powierzchni. Można ją
modyfikować przez zastosowanie obróbki adsorpcyjnej za pomocą
powierzchniowo czynnych substancji pomocniczych, dostępnych
na rynku albo uzyskiwanych przez strącenie oraz immobilizację
polimerów w wyniku ich usieciowania na powierzchni cząstek.
materiał i metodyka badań
Celem pracy była ocena wpływu dodatku nanokrzemionki na własności
hybrydowej powłoki kompozytowej HybridMDP, wykorzystywanej
jako zabezpieczenie powierzchni stali przed korozją
płomieniową w zakresie temperatury do 500°C [5, 6]. Farba HybridMDP
jest złożona z fosforanowo-chromianowego spoiwa nieorganicznego
oraz pigmentu glinowego. Spoiwo to wykazuje doskonałe
właściwości w odniesieniu do takich parametrów, jak: odporność
na utlenianie do 750°C, przyczepność do podłoży stalowych,
powiązaną z jednoczesnym stab[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
