Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"ELŻBIETA JEZIERSKA"

Structural tensegrity in materials science

Czytaj za darmo! »

The three-dimensional architecture of dislocation network on grain boundary as well as self-assembly formation of polytwinned structure can be described in terms of tensegrets, i.e., structural elements that are held together through attractive and repulsive forces. Tensegrity concept is used to indicate the balance among tension and compression that causes same objects to maintain their stru[...]

Ni5Zr+V' eutectic in Ni3Al-Cr intermetallic alloy

Czytaj za darmo! »

The paper discusses detailed transmission electron microscopy investigations of as-cast samples of Ni3Al-based intermetallic alloy. Due to strong chemical microsegregation in the interdendritic regions different secondary phases were present: Ni5Zr+￿' eutectic and L10 martensite. Attention is focused on morphological features and chemical composition of the eutectic. It was found that [...]

Struktura i właściwości spiekanych magnesów Alnico 8

Czytaj za darmo! »

Magnesy z grupy Alni i Alnico zostały opracowane na początku lat 30. ubiegłego wieku przez Mishimę. Pierwotny stop, o składzie odpowiadającym w przybliżeniu formule Fe2NiAl, stał się podstawą wszystkich stopów tej grupy magnesów. Materiały te charakteryzują się wysoką remanencją, koercją niższą niż magnesy z ziem rzadkich i ferryty, w zakresie 119÷143 kA/m, stosunkowo niską energią magnetyczną oraz wysoką stabilnością temperaturową. Temperatura Curie, zależnie od gatunku wynosi 810÷860°C, a temperatura pracy 450÷550°C [1, 2]. Od czasu pierwszych wytopów magnesy Alni były modyfikowane dodatkami stopowymi (Co, Ti, Cu, S, Nb) oraz udoskonalano techniki ich wytwarzania (obróbka w polu magnetycznym, wytworzenie struktury kolumnowej). Te zabiegi spowodowały wzrost energii magnetycznej stopu z ziarnami kolumnowymi obrabianego cieplnie w polu magnetycznym do poziomu ponad 72 kJ/m3. Obecnie magnesy Alni oraz Alnico zawierają 0÷40% mas. Co, 12÷30% mas. Ni, 7÷14% Al, 0÷8% mas. Ti, 0÷6% mas. Cu, reszta Fe [2]. Magnesy Alnico, zawierające powyżej 24% mas. Co, są jedyną grupą materiałów magnetycznie twardych, których obróbka cieplna przebiega z udziałem zewnętrznego pola magnetycznego. Dzięki wysokiej zawartości kobaltu, który znacznie podnosi temperaturę przemiany magnetycznej do zakresu, w którym jest możliwe wywołanie procesu utwardzania magnetycznego. Proces ten ma charakter dyfuzyjny i polega na wydzielaniu się fazy silnie magnetycznej (Fe-Co) w postaci mikrowydzieleń wydłużonych w kierunku działania pola magnetycznego w osnowie fazy słabo magnetycznej (Al-Ni). Pierwotnie materiały te produkowano jako odlewane. Otrzymane w ten sposób magnesy są twarde (ok. 50÷55 HRC) i przez swą gruboziarnistość podatne na kruche pękanie. Własności te sprawiają szereg trudności podczas wytwarzania. Obróbka cieplna i mechaniczna powoduje powstawanie w tym materiale pęknięć, wykruszeń, a podczas szlifowania - wyrywanie całych ziaren z obrabianej powie[...]

Synthesis of magnetic nanocrystallites in carbon matrix

Czytaj za darmo! »

Nanoscopic magnetic systems attract substantial scientific attention due to the unusual properties which differ them from their bulk counterparts. In the consequence of reduced dimensions increases overall magnetic anisotropy of the particles, which is accompanied by decrease of the magnetic moment and Curie temperature. Magnetic nanostructures exhibit several new phenomena, which do not occur in bulk magnetics, such as superparamagnetism, magnetic quantum tunneling, giant magnetoresistance, exchange bias, spin torque, spin Hall effect and other. Magnetic nanoparticles can exist as individual nanocrystallites [1] or be dispersed within beads [2÷7]. Their properties depend on the size and nature of magnetic interactions. Single domain particles, below certain critical size, usually 5÷15 nm, may exhibit superparamagnetic properties, in which remanence and coercivity goes to zero and saturation magnetization is the same as in the ferromagnetic ordering. Such nanoparticles do not “stick" together in the absence of the magnetic field, however, they still agglomerate tending to reduce the surface energy. Thus, synthesis of magnetic nanoparticles within larger beads, where they are separated within a matrix, seems to be a proper solution. The characteristic magnetic properties of nanostructures predispose them for various new applications, mostly in electronics and medicine. Biomedical applications are rapidly growing areas of applications for nanosystems and comprise magnetic resonance imaging [8, 9], hyperthermia [10], targeted drug delivery [11÷15], tagging of biological nanomaterials [16, 17], biological sensors and several other. Wide application of magnetic nanosystems is possible due to the rapid development of fabrication and characterization techniques. Among the former one can mention vapour deposition, solution chemistry, elektrophoretic deposition, arc discharge and other. In this study magnetic nanocrystallites we[...]

Composition - property relations in low-neodymium Nd-Fe-B-Ti melt-spun alloys

Czytaj za darmo! »

Modification of the properties of Nd-Fe-B magnets by minor addition of other elements has been studied since their development in 1984 [1÷4]. For neodymium contents lower than that for the stechiometric Nd2Fe14B phase, beside the hard magnetic phase, the soft magnetic phases such as α-Fe, Fe3B and Fe2B is present. Such alloys are called magnetic nanocomposites [5÷6]. However, deacrease of the Nd content leads to substantial drop of the coercivity. Thus, we tried to modify of the microstructure of the alloys by addition of small proportion of Ti. In this work the effect of titanium addition was studied for the alloys content of 7, 8 and 9% at. of neodymium. EXPERIMENTAL The initial ingots were prepared by arc melting of pure elements. The Nd7Fe79-xB14Tix, Nd8Fe78-xB14Tix and Nd8Fe77-xB14Tix ribbon alloys (x = 0, 2, 4 at. %) were prepared by rapid solidification of molten alloys by melt-spinning with the roll speed of 20 m/s. The overquenched ribbons were annealed at 953÷973 K for 20 minutes. The microstructure of the annealed ribbons was studied using a JEOL JEM 3010 transmission electron microscope. The phase constitution was evaluated using X-ray diffraction (XRD) (Philips PW 1140, Co). The magnetic properties were measured using a Lake- Shore 7410 vibrating sample magnetometer in maximum external field of 3 T. RESULTS AND DISCUSSION Addition of Ti for the Nd-Fe-B alloys generally resulted in increase of the onset of crystall[...]

Struktura i właściwości stopów Alnico wytworzonych metodą szybkiego chłodzenia cieczy

Czytaj za darmo! »

Struktura i właściwości stopów Alnico wytworzonych metodą szybkiego chłodzenia cieczy ŁUKASZ WIERZbICKI, ELżbIETA JEZIERSKA, ARTUR STANEK, MARCIN LEONOWICZ Mgr inż. Łukasz Wierzbicki (lwierzbicki@inmat.pw.edu.pl), dr inż. Elżbieta Jezierska, prof. dr hab. inż. Marcin Leonowicz - Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, mgr inż. Artur Stanek - Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska WPROWADZENIE Do lat 70. ubiegłego wieku magnesy Alnico, obok ferrytów, sta- nowiły najważniejszą grupę materiałów magnetycznie twardych. Obecnie dzielą one rynek z nowszymi typami magnesów, takimi jak Sm-Co i Nd-Fe-B. Mianem Alnico określa się całą rodzinę stopów, znanych pod różnymi nazwami handlowymi i zawierających głównie trzy fer- romagnetyczne metale: Fe, Co i Ni oraz mniejsze dodatki Al, Cu i innych pierwiastków. Podstawowymi zaletami magnesów Alnico są wysoka temperatura Curie, osiągająca 850°C, i duża wartość re- manencji. Wszystkie stopy Alnico są bardzo twarde i kruche, dla- tego niemożliwa jest ich przeróbka plastyczna, zatem podstawowe metody wytwarzania tych magnesów bazują na odlewaniu lub spie- kaniu proszków. Magnesy Alnico podlegały stopniowej ewolucji składu chemicz- nego i technik wytwarzania. W wyniku zastosowania ulepszonych technologii możliwe stało się uzyskanie, dla stopów o tym samym składzie chemicznym, nawet ośmiokrotnego wzrostu maksymal- nego iloczynu energii magnetycznej [1÷5]. Współczesne magnesy Alnico można podzielić na trzy grupy: magnesy izotropowe - Alnico 2, 1. magnesy anizotropowe magnetycznie, obrabiane cieplnie w polu 2. magnetycznym, o izotropowej mikrostrukturze ziaren - Alnico 5÷8, magnesy anizotropowe magnetycznie o strukturze ziaren kolum- 3. nowych - Alnico 9. Magnesy Alnico oferowane są w handlu w postaci odlew[...]

Domain structure of sintered Alnico 8 magnets

Czytaj za darmo! »

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[...]

Nanocrystalline structures obtained by isothermal treatment in bearing steels


  Steel is the most widely used of all metallic construction materials. It results from high strength parameters and stiffness of steel combined with its relatively low price. Increase in demands for construction materials caused by economic factors and the objective to improve competitiveness of products are now the driving force behind the research and development projects concerning steel. The projects aim at developing novel, nonstandard technologies that would allow to obtain unconventional microstructures in order to improve and optimize properties of steel. A particularly promising direction of these projects is related to obtaining nanocrystalline structure in steel. Such a microstructure provides high strength parameters and simultaneously high plasticity and crack resistance in comparison to conventional alloys of similar strength [1, 2]. Therefore, steel with nanocrystalline structure belongs to the most perspective materials to be used in the industry. At present, numerous studies on developing a novel generation of steel are in progress worldwide, with the aim of obtaining nanocrystalline structures by a bainitic transformation. In order to obtain microstructure of nanocrystalline bainite it is necessary to introduce certain specific alloying agents to steel and to carry out a precise heat treatment that would ensure a bainitic transformation. Nanocrystalline bainite could be obtained in specially designed steel grades that have the following basic chemical composition (wt %): 0.6÷1.1% C, 0.5÷2% Si, 0.3÷1.8% Mn, up to 3% Ni, up to 0.5% Mo, 0.5÷1.5% Cr, and up to 0.2% V [3]. Within the scope of this study it was an attempt to obtain bainitic nanostructure in two commercial grades of bearing steel: 100CrMnSi6-4 and 67SiMnCr6-6-4. Moreover, mechanical properties of these steels after the bainitic transformation were tested. EXPERIMENTAL STUDY Adequate content of carbon, silicon and manganese is essential for obtainin[...]

Microstructure studies of nickel-carbon nanotubes nanocomposite coatings formed by electrodeposition DOI:10.15199/28.2016.1.3


  Many researchers nowadays concentrate on nanocrystalline metal-matrix composites, as well as on composites reinforced by nanoparticles, to find more suited materials to be used in aviation, nuclear power plants or as a hydrogen storage for fuel cells. The aim of this paper was to investigate the possibility of producing nanocrystalline nickel-based composite coatings reinforced by carbon nanotubes (Ni-CNT). The goal was to obtain well immersed carbon nanotubes fully dispersed in nanocrystalline nickel matrix by using standard electrochemical deposition equipment and modify the process by changing parameters like bath composition, additives, nanotubes content or stirring method. The effect of optimization of these parameters on composite’s microstructure, surface topography and nanohardness was investigated. Also, usefulness of different approach, so called “stirring electrode" was examined. Scanning electron microscopy, transmission electron microscopy with electron diffraction, X-ray diffraction and Raman spectroscopy were used to determine the microstructure of obtained coatings. Key words: nickel nanocomposite, carbon nanotubes, metal-matrix composite, microstructure, nanohardness.1. INTRODUCTION Many researchers are now focusing on the development of the composites with nanocrystalline metal matrix and composites reinforced by the nanoparticles [1÷3]. Since the discovery of carbon nanotubes [4] an intensive work has been done in attempt to exploit their properties, and tries has been made to include them as a reinforcement of nanocomposites [5÷7]. Composites like that are used in aerospace, nuclear energy and as the storage of hydrogen in fuel cells [5]. An example of such a material is a nanocrystalline nickel matrix based nanocomposite reinforced by carbon nanotubes (Ni/CNTs). They are currently attempts to produce this type of material in the form of geometric solids with significant volumes, such as a few millimeters[...]

Korozja powłok kompozytowych na osnowie nanokrystalicznego niklu zbrojonych nanorurkami węglowymi DOI:10.15199/28.2015.3.2


  Wielu badaczy koncentruje się obecnie na pracach nad kompozytami z nanokrystaliczną osnową metalową, a także nad kompozytami wzmocnionymi nanocząstkami [1÷3], aby zastosować je w lotnictwie, energetyce jądrowej lub przy przechowywaniu wodoru do ogniw paliwowych [4]. Celem prezentowanej pracy było zbadanie odporności korozyjnej nanokrystalicznych powłok kompozytowych na osnowie niklu wzmocnionych nanorurkami węglowymi (Ni\CNT). Istotne było uzyskanie struktury dobrze zdyspergowanych nanorurek węglowych w osnowie nanokrystalicznego niklu za pomocą standardowego sprzętu do osadzania elektrochemicznego. Procesy były modyfikowane przez zmianę parametrów, takich jak: skład kąpieli (dodatki organiczne, zawartość nanorurek), gęstość prądu czy szybkość mieszania mechanicznego, lub zastosowanie odmiennego rozwiązania technologicznego - tzw. wirującej elektrody. Zbadany został wpływ tych parametrów procesu na właściwości korozyjne kompozytu oraz na jego mikrostrukturę i topografię powierzchni. W celu określenia mikrostruktury otrzymanych powłok użyte zostały techniki mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej z dyfrakcją elektronów oraz spektroskopia Ramana. Właściwości korozyjne zbadano w 0,5 M roztworze NaCl metodami impedancyjną spektroskopią elektrochemiczną i potencjodynamiczną.1. WPROWADZENIE Wielu badaczy koncentruje się obecnie na kompozytach z nanokrystaliczną osnową metalową, a także kompozytach wzmocnionych nanocząstkami [1÷3]. Od czasu odkrycia nanorurek węglowych [4] prowadzi się intensywne prace nad ich wykorzystaniem w technice, w tym również jako zbrojenie nanokompozytów [1÷3,5]. Stosuje się je w lotnictwie, energetyce jądrowej oraz przy przechowywaniu wodoru w ogniwach paliwowych [5]. Przykładem takiego materiału jest nanokompozyt na osnowie nanokrystalicznego niklu zbrojony nanorurkami węglowymi (Ni/CNTs). Trwają próby wytworzenia tego typu materiału w postaci litej, czyli w[...]

 Strona 1