Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne
|
|
- Katarzyna Nowacka
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Sprężystość wydłużenie naprężenie 100 kg Wytrzymałość teoretyczna E odkształcenie siła 2 E t ; t 0, 1 E r 0 1
2 Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Kruche pękanie 2c 2 c c A.A. Griffith, The phenomena of rupture and flow in solids. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, A221 (1921) ; Gdy naprężenia na wierzchołku szczeliny, c, osiągną wartość wytrzymałości teoretycznej, t, następuje kruche pękanie szczelina propaguje bez dodatkowego zewnętrznego obciążenia. Nastąpi to w sytuacji gdy: ( c) ½ osiąga pewną wartość krytyczną równą (E ) ½. K c Y c W przypadku materiału pękającego w sposób kruchy o jego wytrzymałości decyduje wytrzymałość teoretyczna energia oraz pękania = wielkość występującego defektu. en. pow. + en. odksz. plast. + en. pow. pęk. + K Ic Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Kruche pękanie E(c) energia szczeliny 2c c* energia pękania = en. pow. + en. odksz. plast. + en. pow. pęk. + długość szczeliny Z warunków kruchego pękania wynika, że pojawienia się w materiale szczeliny o wielkości krytycznej, dla danego obciążenia, prowadzi do jego zniszczenie. Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Wytrzymałość a Kruche pękanie Z zasady zachowania energii wynika, że kruche pękanie ma miejsce gdy szybkość wydzielania energii, K Ic2 /E, jest równa szybkości pochłaniania energii. Wzrost odporności na kruche pękanie można osiągnąć na dwa sposoby: Kc c c przez wzrost wytrzymałości przy stałej długości krytycznej pęknięcia materiały polikrystaliczne, kompozyty ziarniste, kompozyty z włóknami; przez zwiększenie długości krytycznej szczeliny przy stałej wytrzymałości - laminaty; 2
3 Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Twardość miara odporności na odkształcenie plastyczne, z reguły wgłębnikowanie, związana z poślizgiem dyslokacyjnym. Jest zależna od siły wiązań chemicznych i istnienia systemów poślizgu. F Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Właściwości sprężyste wysokie wartości modułu sprężystości, zależą one od głównie od rodzaju wiązań chemicznych, zależą od mikrostruktury materiału; Wytrzymałość wysokie wartości wytrzymałości teoretycznej, niskie wartości wytrzymałości rzeczywistej, silnie zależą zarówno od rodzaju wiązań jak i mikrostruktury; Odporność na kruche pękanie stosunkowo niskie wartości K c, silna zależność od występowania mechanizmów wzmacniania, bardzo silna zależność od mikrostruktury; Twardość od średniej do wysokiej, zależy od mikrostruktury; Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Wpływ mikrostruktury na właściwości mechaniczne ef wielkość ziarna 3
4 Właściwości Mechaniczne Materiałów Ceramicznych Jakie kryteria decydują o doborze materiałów ceramicznych do zastosowań konstrukcyjnych? charakter wiązań, cechy strukturalne, mikrostruktura pełne zagęszczenie, wielkość ziaren, Mullit Mullit Mullit został odkryty na wyspie Mull w Szkocji a jego postać syntetyczną odkryto w 1847 r. w trakcie badań nad porcelaną. Przez długi czas mullit uważano za fazę nietrwałą o nieustalonym składzie. Dopiero w 1924 r. opracowano diagram fazowy układu Al 2 O 3 SiO 2. Mullit opisuje się zazwyczaj jako 3Al 2 O 3 2SiO 2 (Al 6 Si 2 O 13 ) aczkolwiek zawartość tlenku glinu wynosi od 60 do 63 %. 4
5 Mullit Mullit krystalizuje w układzie rombowym grupa przestrzenna Pbam. Struktura mullitu opisywana jest ogólnie: Al 2 [Al 2+2x Si 2-2x ]O 10-x tlen krzem glin Mullit Gęstość, g cm -3 3,03 Moduł Younga, GPa 130 Temperatura topnienia, C 1870 Moduł ścinania, GPa Współczynnik rozszerzalności cieplnej, Wytrzymałość, MPa K -1 5, > 200 Przewodność cieplna, W (m K) -1 3,8 K Ic, MPa m ½ 2-4 Przewodność elektryczna, W cm -1 Twardość Vickersa, GPa 10 Mullit 5
6 Spinel Spinel Spinel Gęstość, g cm -3 3,6 Moduł Younga, GPa 280 Temperatura topnienia, C 2130 Moduł ścinania, GPa 190 Współczynnik rozszerzalności cieplnej, Wytrzymałość, MPa K -1 7, Przewodność cieplna, W (m K) -1 5,9 K Ic, MPa m ½ 1,5-2 Przewodność elektryczna, W cm -1 Twardość Vickersa, GPa 10 6
7 Spinel Tlenek glinu Tlenek glinu Tlenek amfoteryczny o stechiometrii Al 2 O 3, odkryty w 1798 r. przez Grevilla. W naturze występuje z reguły w postaci uwodnionej. Znane są trzy wodorotlenki glinu: gibbsyt γ-al(oh) 3, bajeryt α-al(oh) 3, nordstrandyt Al(OH) 3 γ-al(oh) 3 α-al(oh) 3 starzenie 7
8 Tlenek glinu Tlenek amfoteryczny o stechiometrii Al 2 O 3, odkryty w 1798 r. przez Grevilla. W naturze występuje z reguły w postaci uwodnionej. Znane są trzy wodorotlenki glinu: gibbsyt γ-al(oh) 3, bajeryt α-al(oh) 3, nordstrandyt Al(OH) 3 oraz dwa tlenowodorotlenki: boehmit: γ-alo(oh), diaspor: α-alo(oh) Tlenek glinu Tlenek glinu posiada szereg odmian polimorficznych, których występowanie zależne jest od temperatury i rodzaju prekursora. Jedyną termodynamicznie stabilną formą tlenku glinu jest korund α-al 2 O 3. Oprócz korundu istnieje szereg metastabilnych tlenków o dwóch rodzajach ułożenia anionów tlenowych: regularnie ściennie centrowanych (fcc) odmiany γ, η, θ, oraz δ; heksagonalnie gęsto upakowanych (hcp) odmiany α, κ oraz χ. faza tlenku glinu układ krystalograficzny γ-al 2O 3 tetragonalny zdefektowany spinel δ-al 2O 3 tetragonalny potrójny blok spinelowy η-al 2O 3 regularny struktura spinelu θ-al 2O 3 jednoskośny izostrukturalny z β-ga 2O 3 χ-al 2O 3 heksagonalny struktura warstwowa o liczbie koordynacyjnej 6 κ-al 2O 3 heksagonalny duża komórka Tlenek glinu - polimorfizm diaspor korund gibbsyt drobnokrystaliczny c-al 2 O 3 k- Al 2 O 3 korund gibbsyt grubokrystaliczny boehmit -Al 2 O 3 d-al 2 O 3 q-al 2 O 3 korund nieuporządkowana gibbsyt boehmit -Al 2O 3 q korund faza regularna próżnia, 270 C bajeryt h-al 2 O 3 q-al 2 O 3 korund TEMPERATURA, C 8
9 Tlenek glinu γ-al 2 O 3 Tlenek glinu - korund Nazwa korund pochodzi z sanskrytu, kuruvinda oznacza rubinowy. W strukturze korundu jony tlenu mają strukturę heksagonalnego gęstego ułożenia (hcp) warstwy anionów ułożone są naprzemiennie ABABAB. Kationy glinu znajdują się są w położeniach oktaedrycznych, w tlenkach przejściowych kationy zajmują także pozycje tetraedryczne. Tlenek glinu - korund Nazwa korund pochodzi z sanskrytu, kuruvinda oznacza rubinowy. W strukturze korundu jony tlenu mają strukturę heksagonalnego gęstego ułożenia (hcp) warstwy anionów ułożone są naprzemiennie ABABAB. Kationy glinu znajdują się są w położeniach oktaedrycznych, w tlenkach przejściowych kationy zajmują także pozycje tetraedryczne. Monokryształy korundu zawierające niewielkie ilości zanieczyszczeń występują w naturze w postaci minerałów: rubin (z Cr) oraz szafiry (z Fe, Ti, Mg, V, Cr). 9
10 Tlenek glinu - surowce Boksyt odkryty w 1821 przez Pierre Berthiera w okolicach wsi Les Baux (płd. Francja), zawiera % Al 2 O 3 w postaci gibbsytu, boehmitu lub diasporu; zanieczyszczenia: tlenki żelaza, tlenek tytanu, kaolinit, krzemionka; główni producenci: Australia, Brazylia, Jamajka, Rosja, Chiny, Indie. Tlenek glinu - surowce Tlenek glinu - surowce Nefelin (Na,K,Fe)AlSiO 4, ok. 30% Al 2 O 3, (Stjernoyen) i na w Rosji (Półwysep Kola). złoża w Norwegii 10
11 Tlenek glinu - otrzymywanie Metoda Bretsznajdera prażenie gliny, rozkład produktu kwasem siarkowym w takich warunkach aby związki żelaza i tytanu nie przechodziły do roztworu, wytrącanie z roztworu siarczanu glinu, rozkład termiczny siarczanu glinu. Tlenek glinu - otrzymywanie Metoda Le Chateliera prażenie boksytu z węglanem sodowym w 1200 C, rozpuszczanie wytworzonego glinianu sodu w wodzie, wytrącanie wodorotlenku glinu dwutlenkiem węgla, filtrowanie, suszenie, prażenie. Tlenek glinu - otrzymywanie Metoda Bayera Podstawowa metoda otrzymywania tlenku glinu, opracowana przez austriackiego chemika Karla Bayera w 1887 r. Pierwsza instalacja przemysłowa powstała w 1893 r. Proces często łączony jest z otrzymywaniem czystego glinu metodą Halla-Héroulta. 11
12 Tlenek glinu - otrzymywanie I. Rozpuszczanie Gibbsyt, boehmit i diaspor są rozpuszczane w wodorotlenku sodu (soda kaustyczna) w autoklawie: Al(OH) 3 + NaOH Al(OH) 4- + Na + AlO(OH) + NaOH + H 2O Al(OH) 4- + Na + Surowiec jest wstępnie mielony, a warunki procesu ustala się w zależności od jego składu: od 140 C (gibbsyt) do 240 C (boehmit). Nierozpuszczalne pozostałości (red mud), głównie krzemionka, tlenki żelaza i tytanu, są oddzielane od roztworu i poddawane utylizacji. Odpłukany roztwór jest zawracany do reaktora. Tlenek glinu - otrzymywanie II. Wytrącanie Do ogrzanego roztworu glinianu sodu wprowadzana jest zawiesina drobnokrystalicznego gibbsytu po czym całość jest rozcieńczana i chłodzona z odpowiednią prędkością. Spadek rozpuszczalności powoduje krystalizację gibbsytu na zarodkach. Frakcja gruboziarnista jest oddzielana i poddawana dalszej przeróbce, frakcja drobnoziarnista służy jako zawiesina zarodków. III. Prażenie Osad czystego gibbsytu poddaje się prażeniu prowadzącego do rozkładu i krystalizacji tlenku glinu: 2 Al(OH) 3 Al 2O H 2O Prażenie prowadzi się w piecu obrotowym w temperaturze ok C. Tlenek glinu - otrzymywanie Metoda Spiekowo-Samorozpadowa Grzymka Metoda wykorzystująca nieboksytowe surowce o mniejszych zawartościach tlenku glinu. Proces służy jednocześnie do otrzymywania cementu. 1. Surowce (gliny, odpady) miesza się z wapieniem i pyłem węglowym po czym kalcynuje w piecu obrotowym; 2. W czasie kalcynacji powstały z rozkładu wapienia tlenek wapnia reaguje z surowcami tworząc głównie krzemian dwuwapniowy Ca 2 SiO 4. jednym z produktów jest tlenek glinu. 3. Klinkier chłodzi się według specyficznej krzywej tak aby w temp. ok. 200C zaszła przemiana polimorficzna β-c 2 S w γ-c 2 S. Reakcja związana jest ze znaczną zmianą objętości właściwej, co powoduje spontaniczny rozpad spieku na ziarna poniżej 20 μm. 4. Tlenek glinu rozpuszcza się w wodnym roztworze węglanu sodu, z którego wytrąca się wodorotlenek glinu gazowym dwutlenkiem węgla. 5. Wytrącony wodorotlenek glinu kalcynuje się. 12
13 Tlenek glinu - otrzymywanie Elektrokorund 1. Przygotowanie wsadu boksyt+koks+topniki; 2. Wytop w piecu łukowym >2000 C; 3. Bardzo wolne studzenie (przyczyna?); 4. Kruszenie, mielenie, segregacja; Tlenek glinu - otrzymywanie Prażenie Prekursorów Proszki tlenku glinu o wysokiej czystości i kontrolowanej morfologii, do wytwarzania materiałów zaawansowanych, otrzymuje się zazwyczaj przez rozkład różnego rodzaju prekursorów: wodorotlenków, tlenowodorotlenków, związków organometalicznych (cytrynianu), dawsonitu, ałunu, Tlenek glinu - otrzymywanie Metoda Hydrotermalna 13
14 Tlenek glinu - właściwości Gęstość, g cm -3 3,96 Moduł Younga, GPa do 400 Temperatura topnienia, C 2051 Moduł ścinania, GPa Współczynnik rozszerzalności Wytrzymałość, MPa cieplnej, K -1 Przewodność cieplna, W (m K) K Ic, MPa m ½ 4-5 Przewodność elektryczna, W cm Twardość Vickersa, GPa Wysoka odporność chemiczna; W temp. pokojowej nierozpuszczalny w kwasach, w wyższych temp. reaguje z HF i H 2 SO 4 ; Mniej odporny na działanie zasad; Odporny na działanie atmosfery redukcyjnej, próżni i węgla do wysokich temperatur ok C; Tlenek glinu zastosowanie Formy wyrobów korundowych Spieki wielofazowe zanieczyszczone SiO 2, MgO, CaO, ; Spieki wysokiej czystości, pow. 98%; Spieki korundu z innymi tlenkami w tym kompozyty ziarniste np. ZTA; Spieki korundu z nietlenkami węgliki, azotki, borki; Cermetale na bazie korundu; Laminaty i materiały włókniste; Monokryształy; Tlenek glinu zastosowanie 14
15 Dwutlenek cyrkonu Dwutlenek cyrkonu Naturalne kryształy minerału baddeleitu (forma jednoskośna) zostały odkryte przez Josepha Baddeleya w 1892 r. na Cejlonie. W 1937 von Stackelberg i Chudoba odkryli kryształy dwutlenku cyrkonu o strukturze regularnej. Dwutlenek cyrkonu - polimorfizm 1250 C 2377 C 2710 C jednoskośna tetragonalna regularna stop 1205 C 15
16 Dwutlenek cyrkonu - polimorfizm 1250 C jednoskośna tetragonalna regularna stop 1205 C 2377 C 2710 C Faza regularna Fm-3m struktura typu fluorytu; jony cyrkonu tworzą sieć regularną ściennie centrowaną obsadzając naroża i środki ścian komórki elementarnej, pozycje 4(a); jon cyrkonu otoczony jest przez osiem jonów tlenu tworzących sześcian ZrO 8 ; jon tlenu otoczony jest czterema jonami cyrkonu obsadzającymi naroża regularnego czworościanu OZr 4 ; Dwutlenek cyrkonu - polimorfizm 1250 C jednoskośna tetragonalna regularna stop 1205 C 2377 C 2710 C Faza tetragonalna P4 2 /nmc powstaje ze struktury fluorytu poprzez ruch kolumn jonów tlenu w dowolna stronę wzdłuż kierunku <001>; Działanie to powoduje przybliżenie się czterech jonów tlenu do jonu cyrkonu oraz oddalenie się od niego pozostałych czterech jonów tlenu, co w konsekwencji powoduje ułożenie się jonów tlenu wokół jonu cyrkonu w dwa wzajemnie przenikające się tetraedry. Dwutlenek cyrkonu - polimorfizm 1250 C jednoskośna tetragonalna regularna stop 1205 C 2377 C 2710 C Faza jednoskośna P2 1 /c jony tak tlenu jak i cyrkonu obsadzają niskosymetryczne pozycje 4e; liczba koordynacyjna cyrkonu zmienia się z 8 na 7, co może być interpretowane jako pojawienie się wakacji tlenowej; 16
17 objetosc komórki elementarnej, 10 6 pm 3 udzial masowy fazy tetragonalnej [%] Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne faza tetragonalna 144 faza regularna faza jednoskosna temperatura, C przemiana fazy tetragonalnej w regularną (t r) ma cechy przemiany fazowej II rodzaju podobieństwo struktur, niska energia aktywacji zarodkowania, duża zmian objętości przy przemianie fazy jednoskośnej w tetragonalną (j t) wskazuje, że przemiana ta jest przemianą fazową I rodzaju, ale inne cechy Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne temperatura [ C] Przemiana j t: ma charakter nieciągły, jest atermiczna, wykazuje histerezę temperaturową, można zatem przypuszczać, że ma ona charakter martenzytyczny, tak jak. Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne W trakcie przemiany martenzytycznej niektóre zespoły atomów przemieszczają się w sposób skorelowany na odległości mniejsze niż odległości międzyatomowe. Towarzyszące tym ruchom zmiany kształtu jak i objętości właściwej prowadzą do powstania naprężeń, które nie mogą być zrelaksowane dyfuzyjnym przemieszczeniem się atomów. W konsekwencji dochodzi do akumulacji energii odkształceń sprężystych hamującej postęp przemiany. Dalsza przemiana możliwa jest dopiero po dostarczeniu kolejnych porcji energii do układu. Energia ta może być przekazana na sposób ciepła (przechłodzenie lub przegrzanie) jak również w postaci naprężeń. 17
18 Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne Jedną z konsekwencji konieczności przechłodzenia układu do zajścia reakcji przemiany odmiany tetragonalnej w jednoskośną jest możliwość istnienia faz tetragonalnej i regularnej w stanie metastabilnym. Termodynamiczny warunek istnienia danej fazy ma postać: ΔG I II = ΔG C + ΔG S + ΔG E Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne ΔG I II = ΔG C + ΔG S + ΔG E ΔG C zmiana entalpii swobodnej spowodowana zmianą właściwości chemicznych układu. W jej skład wchodzi zmiana entalpii (spowodowana zmianą ciepła właściwego C p = f(t)) oraz zmiana entropii, głównie konfiguracyjnej, wynikająca ze zmiany symetrii sieci krystalicznej. Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne ΔG I II = ΔG C + ΔG S + ΔG E ΔG S zmiana energii międzyfazowej lub powierzchniowej związana z nadmiarową energią powierzchniową, w przypadku cząstek proszku, lub granic międzyziarnowych, w przypadku spieku. Nadmiarowa energia powierzchniowa, rozumiana w kategoriach napięcia powierzchniowego, prowadzi do powstania naprężeń ściskających. 18
19 temperatura [ C] -Zr krytyczna wielkosc ziarna, m Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne ΔG I II = ΔG C + ΔG S + ΔG E ΔG E zmiana energii związana z naprężeniami zewnętrznymi. Podobnie jak w przypadku energii powierzchniowej również naprężenia zewnętrzne w zależności od ich znaku mogą wspomagać bądź też hamować przemiany polimorficzne. Sytuacja tak ma miejsce głównie w przypadku kompozytów ziarnistych, w których dwutlenek cyrkonu pełni rolę wtrąceń. Jeżeli współczynnik rozszerzalności cieplnej materiału osnowy jest większy niż ZrO 2 to w trakcie chłodzenia zaciska się on na wtrąceniu powodując powstanie w nim naprężeń ściskających blokujących zajście przemiany t j. Jak zachować fazy wysokotemperaturowe w temperaturze pokojowej? Dwutlenek cyrkonu roztwory stałe Zr 2130 C L 2065 C 1525 C 1205 C 2710 C L + G 2377 C r-zro 2 x udzial wagowy tlenu [%] t-zro 2 x j-zro 2 x Jak wywołać powstanie wakancji tlenowych w strukturze dwutlenku cyrkonu? Z diagramu fazowego Zr-O wynika, że regularna odmian dwutlenku cyrkonu jest trwała nie tylko w postaci ściśle stechiometrycznego związku, lecz również w zakresie dość istotnego odstępstwa od stechiometrii w stronę niedoboru tlenu. Sugeruje to, że wakancje tlenowe będące skutkiem odstępstwa od stechiometrii powodują stabilizację tej fazy. Dwutlenek cyrkonu przemiany polimorficzne 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, udzial molowy Y 2 O 3 [%] W przypadku cząstki o odpowiednio małym promieniu możliwe jest zachowanie fazy tetragonalnej nawet w temperaturze pokojowej. Wielkość cząstki, wyrażona jej średnicą przy przyjęciu sferycznych kształtów, powyżej której następuje w danych warunkach spontaniczne przejście t j określana jest, jako wielkość krytyczna. W warunkach normalnych eksperymentalnie określono jej wielkość na ok. 30 nm. 19
20 temperatura [ C] temperatura [ C] temperatura [ C] Dwutlenek cyrkonu roztwory stałe L T r.s. + R r.s. R r.s. J T r.s. + T r.s. r.s. Rr.s. + J r.s. Y 4Zr 3O 12 R r.s. + Y 2O 3 r.s. L + R r.s. Y 4Zr 3O 12 J r.s. + R r.s. + Y 2O 3 r.s. 500 J r.s. + Y 4Zr 3O 12 0 ZrO Y 4Zr 40 3O udzial molowy Y 2 O 3 [%] ZrO2 '.. x Y2O 3 2YZr VO 3OO Z dwutlenkiem cyrkonu substraktywne roztwory stałe tworzą kationy dwuwartościowe (Ca i Mg) oraz trójwartościowe (Y, Sc, La, RE). Z kationami nominalnie czterowartościowymi (Ce, Ti) ZrO 2 tworzy roztwory substytucyjne a z kationami pięciowartościowymi (V, Mo) międzywęzłowe. Konsekwencją wprowadzenia do sieci kationów Me II oraz Me III jest powstanie odpowiedniej ilości wakancji tlenowych i stabilizacja faz wysokotemperaturowych. Dwutlenek cyrkonu roztwory stałe L L + R r.s. L + CaZrO L 2000 R r.s. R r.s. + CaZrO R r.s. L + R r.s T r.s T r.s. + R r.s. R r.s. + CaZr 4 O J r.s. + T r.s. T r.s. + CaZr 4 O J r.s. CaZr 4 O 9 + CaZrO 3 J r.s. + CaZr 4 O 9 0 ZrO CaZr 20 4 O CaZrO 50 3 udzial molowy CaO [%] T r.s. + R r.s. R r.s. + MgO 1500 T r.s. T r.s. + MgO J r.s. + MgO udzial molowy MgO [%] ZrO2 ''.. x 2 MeO 2Me Zr VO 2OO Dwutlenek cyrkonu roztwory stałe ZrO 2 -CeO 2 ZrO 2 -TiO 2 20
21 Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw TZP tetragonalne polikryształy dwutlenku cyrkonu (Tetragonal Zirconia Polycrystals) gęste spieki złożone w przeważającej większości z ziaren o strukturze tetragonalnej; wielkość ziarna nieco większa niż wielkość krytyczna ziarna swobodnego; największe ziarna w trakcie pękania tworzywa, po zdjęciu z nich naprężeń ściskających otaczającej je osnowy, przemieniają się w fazę jednoskośną; energia związana z tą przemianą pobierana jest z pola naprężeń propagującej szczeliny, co skutecznie hamuje jej bieg (wzmocnienie przez przemianę martenzytyczną); Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw Jak wytworzyć materiał typu TZP? Typowe tworzywo Y-TZP zawiera od 2 do 3 % mol. Y 2 O 3 i charakteryzuje się średnią wielkością ziaren od 0,3 do 0,5 μm. 21
22 temperatura [ C] temperatura [ C] Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw PSZ częściowo stabilizowany dwutlenek cyrkonu (Partially Stabilized Zirconia) większe ilości stabilizatora niż TZP (ok. 10 % mol. MeO, ok. 6 % Y 2 O 3 ); materiał spiekany jest w temperaturach odpowiadających jednofazowemu polu fazy regularnej, po czym poddaje się go starzeniu w temperaturach z zakresu współistnienia fazy regularnej i tetragonalnej; w trakcie starzenia dochodzi do segregacji składnika stabilizującego i pojawiają się soczewkowate wytrącenia fazy tetragonalnej tworząc charakterystyczną mikrostrukturę typu tweed. Faza ta częściowo lub całkowicie przemienia się w fazę jednoskośną podczas chłodzenia do temperatury pokojowej; PSZ składa się z dużych, nawet kilku mikrometrowych, ziaren fazy regularnej z rozproszonymi pośród nich mniejszymi, 0,2 μm, ziarnami fazy tetragonalnej i/lub jednoskośnej; Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw L L + R r.s. Skład fazowy, mikrostruktura oraz właściwości PSZ zależą głównie od temperatury i czasu starzenia. R r.s spiekanie T r.s. + R r.s T starzenie r.s. R r.s. + MgO T r.s. + MgO J r.s. + MgO udzial molowy MgO [%] wytrącenia nm; pierwotna faza jednoskośna; Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw L L + R r.s. Skład fazowy, mikrostruktura oraz właściwości PSZ zależą głównie od temperatury i czasu starzenia. R r.s spiekanie T r.s. + R r.s T starzenie r.s. R r.s. + MgO T r.s. + MgO J r.s. + MgO udzial molowy MgO [%] wytrącenia nawet do 1 μm; pierwotna faza jednoskośna; 22
23 temperatura [ C] log, S cm Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw R r.s. L L + R r.s. Skład fazowy, mikrostruktura oraz właściwości PSZ zależą głównie od temperatury i czasu starzenia spiekanie T r.s. + R r.s T starzenie r.s. R r.s. + MgO T r.s. + MgO J r.s. + MgO udzial molowy MgO [%] wytrącenia nawet do 1 μm; wtórna faza jednoskośna; ziarna MgO; Dwutlenek cyrkonu rodzaje tworzyw FSZ (CSZ) całkowicie stabilizowany dwutlenek cyrkonu Stabilized Zirconia lub Cubic Stabilized Zirconia) (Fully materiał składający się całkowicie z ziaren fazy regularnej; brak przejścia w inne odmiany bez względu na wielkość ziarna; FSZ zawiera ok. 8 % mol. tlenku itru lub 15 % mol. tlenku wapnia; duże stężenie wakancji tlenowych i związane z tym przewodnictwo jonowe; -1,0 Yb 2 O 3-1,5 Gd 2 O 3-2,0-2,5 Nd 2 O 3 Y 2 O 3-3,0 CaO -3, udzial molowy Me 2 O 3 lub CaO, % Dwutlenek cyrkonu wytwarzanie proszków Naturalnym źródłem dwutlenku cyrkonu są złoża badelleitu lub krzemianu cyrkonu. Metody otrzymywania czystego ZrO 2 polegają na oczyszczeniu badelleitu lub rozkładzie ZrSiO 4 i usunięciu krzemionki. I. Wysokotemperaturowa dysocjacja w piecu plazmowym ze strefową kondensacją gazowych produktów: dwutlenku cyrkonu i pylistej krzemionki. II. Ekstrakcja dwutlenku cyrkonu wodorotlenkiem sodu i hydroliza roztworu. III. Reakcja krzemianu cyrkonu z chlorem w obecności węgla: ZrSiO C + 4 Cl 2 ZrCl 4 + SiCl CO a następnie kondensacja produktów w różnych temperaturach. 23
24 Dwutlenek cyrkonu właściwości Gęstość, g/cm 3 Temperatura topnienia, C 5,6 (Mg-PSZ) 6,0 (Y-TZP) 2710 Moduł Younga, GPa Wytrzymałość na ściskanie, MPa Współczynnik rozszerzalności cieplnej, K Wytrzymałość na zginanie, MPa Przewodność cieplna, W/(m K) 2 K Ic, MPa m ½ Przewodność elektryczna, W cm ,1 Twardość Vickersa, GPa Maksymalna temperatura pracy, C 1830 (Mg-PSZ) 1500 (Y-TZP) Odporność na wstrząs cieplny, C 200 (Mg-PSZ) 350 (Y-TZP) 1700 (Mg-PSZ) 2000 (Y-TZP) 550 (Mg-PSZ) 900 (Y-TZP) 6 (Mg-PSZ) 13 (Y-TZP) 11 (Mg-CSZ) 13 (Y-TZP) dobra odporność na działanie kwasów i zasad; dobra odporność na ścieranie; zła odporność na działanie atmosfer o niskiej prężności parcjalnej tlenu; powolna degradacja w atmosferach wilgotnych, zwłaszcza Y-TZP; Dwutlenek cyrkonu zastosowanie TZP narzędzia do cięcia; narzędzia skrawające; mielniki; elementy maszyn i urządzeń rolki, prowadnice, zawory, ; biomateriały; Dwutlenek cyrkonu zastosowanie PSZ materiały ogniotrwałe; mielniki; narzędzia do cięcia i skrawania; części maszyn i urządzeń; biomateriały; 24
25 Dwutlenek cyrkonu zastosowanie CSZ V ogniwa paliwowe; sondy tlenowe; sensory gazowe; pompy tlenowe; utleniacz O 2 e O 2 e HO 2 H 2 katoda elektrolit anoda paliwo 25
Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne
Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne Dwutlenek cyrkonu Naturalne kryształy minerału baddeleitu (forma jednoskośna) zostały odkryte przez Josepha Baddeleya w 1892 r. na Cejlonie. W 1937 von Stackelberg i Chudoba
Bardziej szczegółowoTlenkowe Materiały Konstrukcyjne
Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne Sprężystość naprężenie wydłużenie 100 kg Wytrzymałość teoretyczna E siła odkształcenie 2 E t ; t 0, 1 E r 0 1 Kruche pękanie 2c 2 c c K c Y c W przypadku materiału pękającego
Bardziej szczegółowoTechnologia ceramiki: -zaawansowanej -ogniotrwałej Jerzy Lis, Dariusz Kata Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Technologia szkła i ceramiki Technologia ceramiki: -zaawansowanej -ogniotrwałej Jerzy Lis, Dariusz Kata Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych PODSTAWOWE IMANENTNE WŁAŚCIWOŚCI TWORZYW
Bardziej szczegółowoKompozyty Ceramiczne. Materiały Kompozytowe. kompozyty. ziarniste. strukturalne. z włóknami
Kompozyty Ceramiczne Materiały Kompozytowe intencjonalnie wytworzone materiały składające się, z co najmniej dwóch faz, które posiadają co najmniej jedną cechę lepszą niż tworzące je fazy. Pozostałe właściwości
Bardziej szczegółowoOBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego
OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego WPŁYW CHŁODZENIA NA PRZEMIANY AUSTENITU Ar 3, Ar cm, Ar 1 temperatury przy chłodzeniu, niższe od równowagowych A 3, A cm, A 1 A
Bardziej szczegółowoσ c wytrzymałość mechaniczna, tzn. krytyczna wartość naprężenia, zapoczątkowująca pękanie
Materiały pomocnicze do ćwiczenia laboratoryjnego Właściwości mechaniczne ceramicznych kompozytów ziarnistych z przedmiotu Współczesne materiały inżynierskie dla studentów IV roku Wydziału Inżynierii Mechanicznej
Bardziej szczegółowoKinetyka zarodkowania
Kinetyka zarodkowania Wyrażenie na liczbę zarodków n r o kształcie kuli i promieniu r w jednostce objętości cieczy przy założeniu, że tworzenie się zarodków jest zdarzeniem losowym: n r Ne G kt v ( 21
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe
Technologie wytwarzania metali Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Krzepnięcie - przemiana fazy
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe
Technologie wytwarzania metali Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Krzepnięcie - przemiana fazy
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej... INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice... Dr hab. inż. JAN FELBA Profesor nadzwyczajny PWr 1 PROGRAM WYKŁADU Struktura materiałów
Bardziej szczegółowoElektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony
Elektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony Przewodniki jonowe elektrolity stałe duża przewodność jonowa w stanie stałym; mały wkład elektronów
Bardziej szczegółowoAkademia Górniczo Hutnicza. Rozprawa Doktorska
Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Rozprawa Doktorska Wpływ składu chemicznego, fazowego
Bardziej szczegółowoKRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Krzepnięcie przemiana fazy ciekłej w fazę stałą Krystalizacja przemiana
Bardziej szczegółowoWykład 8. Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem. Przemiany zachodzące podczas nagrzewania
Wykład 8 Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem Przemiany zachodzące podczas nagrzewania Nagrzewanie stopów żelaza powyżej temperatury 723 O C powoduje rozpoczęcie przemiany perlitu w austenit
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach. Wykład XI. Właściwości cieplne. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład XI Właściwości cieplne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Stabilność termiczna materiałów 2. Pełzanie wysokotemperaturowe 3. Przewodnictwo cieplne 4. Rozszerzalność
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA STOPÓW CHARAKTERYSTYKA FAZ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
STRUKTURA STOPÓW CHARAKTERYSTYKA FAZ Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Stop tworzywo składające się z metalu stanowiącego osnowę, do którego
Bardziej szczegółowoZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097
ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI 01-382 Warszawa, ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 14 Data wydania: 5 lutego 2016 r. AB 097 Kod identyfikacji
Bardziej szczegółowoDekohezja materiałów. Przedmiot: Degradacja i metody badań materiałów Wykład na podstawie materiałów prof. dr hab. inż. Jerzego Lisa, prof. zw.
Dekohezja materiałów Przedmiot: Degradacja i metody badań materiałów Wykład na podstawie materiałów prof. dr hab. inż. Jerzego Lisa, prof. zw. AGH Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Dekohezja materiałów
Bardziej szczegółowoBadanie odporności na pękanie materiałów ceramicznych
Badanie odporności na pękanie materiałów ceramicznych OPRACOWAŁ dr inż. Marcin Madej Co to jest ceramika? Sztuka i nauka dotycząca wytwarzania oraz używania przedmiotów stałych zbudowanych głównie z nieorganicznych
Bardziej szczegółowoMATERIAŁY SUPERTWARDE
MATERIAŁY SUPERTWARDE Twarde i supertwarde materiały Twarde i bardzo twarde materiały są potrzebne w takich przemysłowych zastosowaniach jak szlifowanie i polerowanie, cięcie, prasowanie, synteza i badania
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach. Wykład IV. Polikryształy I. Jerzy Lis
Wykład IV Polikryształy I Jerzy Lis Treść wykładu I i II: 1. Budowa polikryształów - wiadomości wstępne. 2. Budowa polikryształów: jednofazowych porowatych z fazą ciekłą 3. Metody otrzymywania polikryształów
Bardziej szczegółowo30/01/2018. Wykład IX: Dekohezja. Treść wykładu: Dekohezja - wprowadzenie. 1. Dekohezja materiałów - wprowadzenie.
Wykład IX: Dekohezja JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: 1. Dekohezja materiałów - wprowadzenie. 2. Wytrzymałość materiałów -
Bardziej szczegółowoWykład X: Dekohezja. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Wykład X: Dekohezja JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: 1. Dekohezja materiałów - wprowadzenie. 2. Wytrzymałość materiałów -
Bardziej szczegółowoMateriałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA
Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA Szkło optyczne i fotoniczne, A. Szwedowski, R. Romaniuk, WNT, 2009 POLIKRYSZTAŁY - ciała stałe o drobnoziarnistej strukturze, które są złożone z wielkiej liczby
Bardziej szczegółowoWykład IV: Polikryształy I. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Wykład IV: Polikryształy I JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu (część I i II): 1. Budowa polikryształów - wiadomości wstępne.
Bardziej szczegółowoWŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ Zmiany makroskopowe Zmiany makroskopowe R e = R 0.2 - umowna granica plastyczności (0.2% odkształcenia trwałego); R m - wytrzymałość na rozciąganie (plastyczne); 1
Bardziej szczegółowo30/01/2018. Wykład V: Polikryształy II. Treść wykładu (część II): Krystalizacja ze stopu. Podstawowe metody otrzymywania polikryształów
Wykład V: Polikryształy II JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu (część II): Podstawowe metody otrzymywania polikryształów krystalizacja
Bardziej szczegółowoZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687
ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI 01-382 Warszawa, ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 10, Data wydania: 23 marca 2015 r. Nazwa i adres FERROCARBO
Bardziej szczegółowoDG m. a I STRUKTURALNY ASPEKT PRZEWODNICTWA JONOWEGO. Model STRUKTURALNY ASPEKT PRZEWODNICTWA JONOWEGO
Model II DG f a I Kryształ jonowy, MeX, zdefektowanie typu Frenkla I położenie węzłowe, II położenie międzywęzłowe a odległość pojedynczego skoku, DG f energia tworzenia defektu, DG m energia aktywacji
Bardziej szczegółowoMateriały Reaktorowe. Efekty fizyczne uszkodzeń radiacyjnych c.d.
Materiały Reaktorowe Efekty fizyczne uszkodzeń radiacyjnych c.d. Luki (pory) i pęcherze Powstawanie i formowanie luk zostało zaobserwowane w 1967 r. Podczas formowania luk w materiale następuje jego puchnięcie
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA CIAŁA STAŁEGO
STRUKTURA CIAŁA STAŁEGO Podział ciał stałych Ciała - bezpostaciowe (amorficzne) Szkła, żywice, tłuszcze, niektóre proszki. Nie wykazują żadnych regularnych płaszczyzn ograniczających, nie można w nich
Bardziej szczegółowoMIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA
MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA WYKŁAD 3 Stopy żelazo - węgiel dr inż. Michał Szociński Spis zagadnień Ogólna charakterystyka żelaza Alotropowe odmiany żelaza Układ równowagi fazowej Fe Fe 3 C Przemiany podczas
Bardziej szczegółowoFRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości
- Ceramika Tlenkowa Materiały, zastosowanie i właściwości Grupy i obszary zastosowania 02 03 Materiały i typowe zastosowania 04 05 Właściwości materiału 06 07 Grupy i obszary zastosowania - Ceramika Tlenkowa
Bardziej szczegółowoWykład V: Polikryształy II. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Wykład V: Polikryształy II JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu (część II): Podstawowe metody otrzymywania polikryształów krystalizacja
Bardziej szczegółowoChemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy
Zadanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (Nazwisko i imię) Punkty Razem pkt % Chemia nieorganiczna Zadanie 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Poziom: podstawowy Punkty Zadanie 1. (1 pkt.) W podanym
Bardziej szczegółowo2016-01-06 WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PĘKANIE. Dekohezja. Wytrzymałość materiałów. zniszczenie materiału pod wpływem naprężeń
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PĘKANIE Dekohezja zniszczenie materiału pod wpływem naprężeń pękanie zmęczenie udar skrawanie Wytrzymałość materiałów Typowo dla materiałów ceramicznych: 10 20 R m rozc. = R m ścisk.
Bardziej szczegółowoPIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Stal stopowa stop żelaza z węglem, zawierający do ok. 2% węgla i pierwiastki
Bardziej szczegółowoFRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości
- Ceramika Tlenkowa Materiały, zastosowanie i właściwości Grupy i obszary zastosowania 02 03 Materiały i typowe zastosowania 04 05 Właściwości materiału 06 07 Grupy i obszary zastosowania - Ceramika Tlenkowa
Bardziej szczegółowoMateriały Reaktorowe. Właściwości mechaniczne
Materiały Reaktorowe Właściwości mechaniczne Naprężenie i odkształcenie F A 0 l i l 0 l 0 l l 0 a. naprężenie rozciągające b. naprężenie ściskające c. naprężenie ścinające d. Naprężenie torsyjne Naprężenie
Bardziej szczegółowoCIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ
CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ Ciepło i temperatura Pojemność cieplna i ciepło właściwe Ciepło przemiany Przejścia między stanami Rozszerzalność cieplna Sprężystość ciał Prawo Hooke a Mechaniczne
Bardziej szczegółowoPolikryształy Polikryształy. Polikryształy podział
Polikryształy Polikryształy materiały o złożonej budowie, którego podstawą są połączone trwale (granicami fazowymi) różnie zorientowane elementy krystaliczne (monokrystaliczne?). Większość występujących
Bardziej szczegółowoMATERIAŁY KOMPOZYTOWE
MATERIAŁY KOMPOZYTOWE 1 DEFINICJA KOMPOZYTU KOMPOZYTEM NAZYWA SIĘ MATERIAL BĘDĄCY KOMBINACJA DWÓCH LUB WIĘCEJ ROŻNYCH MATERIAŁÓW 2 Kompozyt: Włókna węglowe ciągłe (preforma 3D) Osnowa : Al-Si METALE I
Bardziej szczegółowoPrzemiana martenzytyczna
Przemiana martenzytyczna Przemiana martenzytyczna jest przemianą bezdyfuzyjną (atermiczną) do jej realizacji nie jest wymagane wzbudzenie cieplne atomów Zachodzi przy dużym przechłodzeniu austenitu do
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach Wykład II Monokryształy Jerzy Lis
Wykład II Monokryształy Jerzy Lis Treść wykładu: 1. Wstęp stan krystaliczny 2. Budowa kryształów - krystalografia 3. Budowa kryształów rzeczywistych defekty WPROWADZENIE Stan krystaliczny jest podstawową
Bardziej szczegółowoBUDOWA STOPÓW METALI
BUDOWA STOPÓW METALI Stopy metali Substancje wieloskładnikowe, w których co najmniej jeden składnik jest metalem, wykazujące charakter metaliczny. Składnikami stopów mogą być pierwiastki lub substancje
Bardziej szczegółowoKryteria oceniania z chemii kl VII
Kryteria oceniania z chemii kl VII Ocena dopuszczająca -stosuje zasady BHP w pracowni -nazywa sprzęt laboratoryjny i szkło oraz określa ich przeznaczenie -opisuje właściwości substancji używanych na co
Bardziej szczegółowoPIERWIASTKI STOPOWE W STALACH
PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH Stal stopowa - stop żelaza z węglem, zawierający do ok. 2 % węgla i pierwiastki (dodatki stopowe) wprowadzone celowo dla nadania stali wymaganych właściwości, otrzymany w
Bardziej szczegółowoFRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa. Materiały, zastosowanie i właściwości
- Ceramika Tlenkowa Materiały, zastosowanie i właściwości Grupy i obszary zastosowania 02 03 Materiały i typowe zastosowania 04 05 Właściwości materiału 06 07 Grupy i obszary zastosowania Zaawansowana
Bardziej szczegółowoSynteza Nanoproszków Metody Chemiczne II
Synteza Nanoproszków Metody Chemiczne II Bottom Up Metody chemiczne Wytrącanie, współstrącanie, Mikroemulsja, Metoda hydrotermalna, Metoda solwotermalna, Zol-żel, Synteza fotochemiczna, Synteza sonochemiczna,
Bardziej szczegółowoFunkcjonalne Materiały Ceramiczne. Materiały funkcjonalne. Elektroceramika
Funkcjonalne Materiały Ceramiczne Materiały funkcjonalne Materiały, których główną cechą użytkową są właściwości elektryczne, magnetyczne lub optyczne (elektromagnetyczne). Materiały do budowy urządzeń
Bardziej szczegółowoSylabus modułu kształcenia/przedmiotu
Sylabus modułu kształcenia/przedmiotu Nr pola Nazwa pola Opis 1 Jednostka Instytut Politechniczny/Zakład Technologii Materiałów 2 Kierunek studiów Inżynieria Materiałowa 3 Nazwa modułu kształcenia/ Nauka
Bardziej szczegółowoZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097
ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI 01-382 Warszawa, ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 11 Data wydania: 26 lutego 2013 r. AB 097 Nazwa i adres INSTYTUT
Bardziej szczegółowo1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne
1. PODSTAWOWE PRAWA I POJĘCIA CHEMICZNE 5 1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne 1.1. Wyraź w gramach masę: a. jednego atomu żelaza, b. jednej cząsteczki kwasu siarkowego. Odp. 9,3 10 23 g; 1,6 10 22
Bardziej szczegółowoOBRÓBKA CIEPLNA. opracował dr inż. Stanisław Rymkiewicz
OBRÓBKA CIEPLNA opracował dr inż. Stanisław Rymkiewicz Schemat wykresu układu równowagi fazowej żelazo-węgiel i żelazo-cementyt t, ºC Fe 6,67 Fe 3 C stężenie masowe, C [%] C żelazo cementyt (Fe - Fe 3
Bardziej szczegółowoSzkła specjalne Strukturalne warunki tworzenia się szkła Wykład 2. Ryszard J. Barczyński, Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego
Szkła specjalne Strukturalne warunki tworzenia się szkła Wykład 2 Ryszard J. Barczyński, 2017-2018 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Teoria poszukiwana... Nie ma jeszcze w pełni satysfakcjonującej
Bardziej szczegółowoZasady zapisywania wzorów krzemianów
Zasady zapisywania wzorów krzemianów Wzór chemiczny podaje skład chemiczny danego związku Rodzaje wzorów 1. Tlenkowy pokazuje skład ilościowy i jakościowy 2. Koordynacyjny oprócz składu ilościowego i jakościowego
Bardziej szczegółowoSzkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ
Szkło Przechłodzona ciecz, w której ruchy uległy zamrożeniu Tzw. przejście szkliste: czas potrzebny na zmianę konfiguracji cząsteczek (czas relaksacji) jest rzędu minut lub dłuższy T g szkła używanego
Bardziej szczegółowoMateriały Kowalencyjne
Materiały Kowalencyjne węgliki, azotki, borki, krzemki, UHTC Węgliki 1 Węgliki związki chemiczne węgla z metalami Węgliki kowalencyjne (diamento-podobne) - SiC, B 4 C; Węgliki jonowe solo-podobne, węgliki
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE. Wpływ nano- i mikroproszków na udział wody związanej przez składniki hydrauliczne ogniotrwałych cementów glinowych
LABORATORIUM z przedmiotu Nanomateriały i Nanotechnologie ĆWICZENIE Wpływ nano- i mikroproszków na udział wody związanej przez składniki hydrauliczne ogniotrwałych cementów glinowych I WĘP TEORETYCZNY
Bardziej szczegółowoIM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AUTOREFERAT
AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AUTOREFERAT Wpływ składu chemicznego, fazowego oraz mikrostruktury na właściwości dwutlenku cyrkonu
Bardziej szczegółowoChemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II
Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II Łączenie się atomów. Równania reakcji Ocena dopuszczająca [1] Ocena dostateczna [1 + 2] Ocena dobra [1 + 2 + 3] Ocena bardzo dobra
Bardziej szczegółowoZadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.
Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami. I. Gęstość propanu w warunkach normalnych wynosi II. Jeżeli stężenie procentowe nasyconego roztworu pewnej
Bardziej szczegółowoCHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne
CHEMIA Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe Uczeń: zapisuje konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do Z = 36 i jonów o podanym ładunku, uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach [
Bardziej szczegółowoElektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony
Elektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony Jony dodatnie - kationy: atomy pozbawione elektronów walencyjnych, np. Li +, Na +, Ag +, Ca 2+,
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład IX Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Odkształcenie plastyczne 2. Parametry makroskopowe 3. Granica plastyczności
Bardziej szczegółowoWykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne
Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: 1. Odkształcenie
Bardziej szczegółowoPODSTAWY STECHIOMETRII
PODSTAWY STECHIOMETRII 1. Obliczyć bezwzględne masy atomów, których względne masy atomowe wynoszą: a) 7, b) 35. 2. Obliczyć masę próbki wody zawierającej 3,01 10 24 cząsteczek. 3. Która z wymienionych
Bardziej szczegółowoDefekty punktowe II. M. Danielewski
Defekty punktowe II 2008 M. Danielewski Defekty, niestechiometria, roztwory stałe i przewodnictwo jonowe w ciałach stałych Atkins, Shriver, Mrowec i inni Defekty w kryształach: nie można wytworzyć kryształu
Bardziej szczegółowoWykład XI: Właściwości cieplne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Wykład XI: Właściwości cieplne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: 1. Stabilność termiczna materiałów 2. Pełzanie wysokotemperaturowe
Bardziej szczegółowo30/01/2018. Wykład X: Właściwości cieplne. Treść wykładu: Stabilność termiczna materiałów
Wykład X: Właściwości cieplne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu:. Stabilność termiczna materiałów 2. 3. 4. Rozszerzalność cieplna
Bardziej szczegółowoMateriały pomocnicze do przedmiotu Chemia I dla studentów studiów I stopnia Inżynierii Materiałowej
Materiały pomocnicze do przedmiotu Chemia I dla studentów studiów I stopnia Inżynierii Materiałowej Opracowali: Jarosław Chojnacki i Łukasz Ponikiewski, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdaoska, Gdaosk
Bardziej szczegółowo2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?
1. Oblicz, ilu moli HCl należy użyć, aby poniższe związki przeprowadzić w sole: a) 0,2 mola KOH b) 3 mole NH 3 H 2O c) 0,2 mola Ca(OH) 2 d) 0,5 mola Al(OH) 3 2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu
Bardziej szczegółowoWOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY
Pieczątka szkoły Kod ucznia Liczba punktów WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW W ROKU SZKOLNYM 2018/2019 30.10.2018 r. 1. Test konkursowy zawiera 22 zadania. Są to zadania
Bardziej szczegółowoMetalurgia Aluminium. Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17)
Metalurgia Aluminium Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) 865-1124 Minerały zawierające Al: około 250 minerałów - leucyt (K 2 O * Al 2 O 3
Bardziej szczegółowo2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:
2.4. ZADANIA 1. Ile moli stanowi: STECHIOMETRIA a/ 52 g CaCO 3 b/ 2,5 tony Fe(OH) 3 2. Ile g stanowi: a/ 4,5 mmol ZnSO 4 b/ 10 kmol wody 3. Obl. % skład Fe 2 (SO 4 ) 3 6H 2 O 4. Obl. % zawartość tlenu
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach. Wykład VI. Odkształcenie materiałów właściwości sprężyste i plastyczne. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład VI Odkształcenie materiałów właściwości sprężyste i plastyczne Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Właściwości materiałów -wprowadzenie 2. Statyczna próba rozciągania.
Bardziej szczegółowohttp://www.chem.uw.edu.pl/people/ AMyslinski/Kaim/cze14.pdf BOEING 747 VERSUS 787: COMPOSITES BUDOWNICTWO Materiały kompozytowe nadają się do użycia w budownictwie w szerokiej gamie zastosowań:
Bardziej szczegółowoDobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10
Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10 dr inż. Hanna Smoleńska Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Zniszczenie materiału w wyniku
Bardziej szczegółowoCzym się różni ciecz od ciała stałego?
Szkła Czym się różni ciecz od ciała stałego? gęstość Czy szkło to ciecz czy ciało stałe? Szkło powstaje w procesie chłodzenia cieczy. Czy szkło to ciecz przechłodzona? kryształ szkło ciecz przechłodzona
Bardziej szczegółowoTechnologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG
Technologie wytwarzania Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG Technologie wytwarzania Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki
Bardziej szczegółowoINŻYNIERIA NOWYCH MATERIAŁÓW
INŻYNIERIA NOWYCH MATERIAŁÓW Wykład: 15 h Seminarium 15 h Laboratorium 45 h Świat materiałów Metale Ceramika, szkło Kompozyty Polimery, elastomery Pianki Materiały naturalne Znaczenie różnych materiałów
Bardziej szczegółoworelacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
1 STECHIOMETRIA INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
Bardziej szczegółowoWłaściwości kryształów
Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne
Bardziej szczegółowoTechnologia obróbki cieplnej. Grzanie i ośrodki grzejne
Technologia obróbki cieplnej Grzanie i ośrodki grzejne Grzanie: nagrzewanie i wygrzewanie Dobór czasu grzania Rodzaje ośrodków grzejnych Powietrze Ośrodki gazowe Złoża fluidalne Kąpiele solne: sole chlorkowe
Bardziej szczegółowo2012-03-21. Charakterystyka składników - ŻELAZO Duże rozpowszechnienie w przyrodzie ok. 5% w skorupie ziemskiej. Rudy żelaza:
WYKRES RÓWNOWAGI FAZOWEJ STOPÓW Fe -C Zakres tematyczny 1 Charakterystyka składników - ŻELAZO Duże rozpowszechnienie w przyrodzie ok. 5% w skorupie ziemskiej Rudy żelaza: MAGNETYT - Fe 3 O 4 (ok. 72% mas.
Bardziej szczegółowoWłaściwości cieplne Stabilność termiczna materiałów. Stabilność termiczna materiałów
Właściwości cieplne Stabilność termiczna materiałów Temperatury topnienia lub mięknięcia (M) różnych materiałów Materiał T [ O K] Materiał T [ O K] Materiał T [ O K] diament, grafit 4000 żelazo 809 poliestry
Bardziej szczegółowo1. Rodzaje tektokrzemianów. 2. Formy strukturalne dwutlenku krzemu. 3. Naturalne odmiany SiO Wysokociśnieniowe odmiany SiO 2.
Tektokrzemiany 1. Rodzaje tektokrzemianów. 2. Formy strukturalne dwutlenku krzemu. 3. Naturalne odmiany SiO 2. 4. Wysokociśnieniowe odmiany SiO 2. Główne grupy anionów krzemotlenowych 1. 0D nie polimeryczne
Bardziej szczegółowoBADANIE WŁAŚCIWOŚCI CEMENTU GLINOWEGO
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki BADANIE WŁAŚCIWOŚCI CEMENTU GLINOWEGO I. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem hydratacji cementu
Bardziej szczegółowoFRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa
FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika Tlenkowa FRIALIT jest stosowany wszędzie tam gdzie metal i plastik ma swoje ograniczenia. Ceramika specjalna FRIALIT jest niezwykle odporna na wysoką temperaturę, korozję środków
Bardziej szczegółowoSzkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego
Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5 Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Czy przejście szkliste jest termodynamicznym przejściem fazowym?
Bardziej szczegółowob) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.
Informacja do zadań 1 i 2 Chlorek glinu otrzymuje się w reakcji glinu z chlorowodorem lub działając chlorem na glin. Związek ten tworzy kryształy, rozpuszczalne w wodzie zakwaszonej kwasem solnym. Z roztworów
Bardziej szczegółowoMATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)
MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI) Metalurgia proszków jest dziedziną techniki, obejmującą metody wytwarzania proszków metali lub ich mieszanin z proszkami niemetali oraz otrzymywania wyrobów z tych proszków
Bardziej szczegółowoNauka o Materiałach. Wykład VIII. Odkształcenie materiałów właściwości sprężyste. Jerzy Lis
Nauka o Materiałach Wykład VIII Odkształcenie materiałów właściwości sprężyste Jerzy Lis Nauka o Materiałach Treść wykładu: 1. Właściwości materiałów -wprowadzenie 2. Klasyfikacja reologiczna odkształcenia
Bardziej szczegółowoWyznaczanie odporności na pękanie tworzyw ceramicznych metodą nakłuć wgłębnikiem Vickersa
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Inżynieria Ciepła Materiały Inżynierskie laboratorium Ćwiczenie nr 10 Wyznaczanie odporności na pękanie tworzyw ceramicznych metodą nakłuć wgłębnikiem
Bardziej szczegółowoOBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie
OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA Cz. I. Wyżarzanie Przemiany przy nagrzewaniu i powolnym chłodzeniu stali A 3 A cm A 1 Przykład nagrzewania stali eutektoidalnej (~0,8 % C) Po przekroczeniu temperatury A 1
Bardziej szczegółowo1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru
1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru Wzór związku chemicznego podaje jakościowy jego skład z jakich pierwiastków jest zbudowany oraz liczbę atomów poszczególnych pierwiastków
Bardziej szczegółowoMateriały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia
Materiały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia Szeroki zakres interkalacji y, a więc duża dopuszczalna zmiana zawartości litu w materiale, która powinna zachodzić przy minimalnych zaburzeniach
Bardziej szczegółowoII Etap rejonowy 28 styczeń 2019 r. Imię i nazwisko ucznia: Czas trwania: 60 minut
XVI Wojewódzki Konkurs z Chemii dla uczniów klas trzecich gimnazjów oraz klas trzecich oddziałów gimnazjalnych prowadzonych w szkołach innego typu województwa świętokrzyskiego w roku szkolnym 2018/2019
Bardziej szczegółowo1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?
Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody
Bardziej szczegółowoMATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska
MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I dr inż. Hanna Smoleńska UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ Równowaga termodynamiczna pojęcie stosowane w termodynamice. Oznacza stan, w którym makroskopowe
Bardziej szczegółowo