2013-06-12. Konsolidacja Nanoproszków I - Formowanie. Zastosowanie Nanoproszków. Konsolidacja. Konsolidacja Nanoproszków - Formowanie

Podobne dokumenty
Układy zdyspergowane. Wykład 6

Filtry i Filtracja FILTRACJA. MECHANIZMY FILTRACJI

Spis treści. Wprowadzenie... 9

Spis treści. Wprowadzenie... 9

Filtracja prowadzona pod stałą różnicą ciśnień

Formowanie Wyrobów Ceramicznych. Formowanie. Prasowanie? zawartość wody, % Technologia Materiałów Ceramicznych Wykład V

SPIS TREŚCI ««*» ( # * *»»

FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor.

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

Ma x licz ba pkt. Rodzaj/forma zadania

Ćwiczenie nr 2. Badanie kształtu i wielkości porów oraz połączeń między porami w biomateriałach ceramicznych

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Szkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła

CIĘŻAR. gdzie: F ciężar [N] m masa [kg] g przyspieszenie ziemskie ( 10 N ) kg

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Aerozol układ wielofazowy, w którym fazę ciągłą stanowi gaz, a fazę rozproszoną cząstki stałe, względnie cząstki cieczy; średnica cząstek fazy

FORMOWANIE WYROBÓW CERAMICZNYCH PRZEZ ODLEWANIE

Nauka o Materiałach. Wykład IV. Polikryształy I. Jerzy Lis

OPADANIE CZĄSTEK CIAŁ STAŁYCH W PŁYNACH

1. Odpowiedź c) 2. Odpowiedź d) Przysłaniając połowę soczewki zmniejszamy strumień światła, który przez nią przechodzi. 3.

PROSZKI CERAMICZNE. Czym jest proszek? Morfologia proszków. Czy proszki są ważne? Morfologia proszków. Morfologia proszków

Czym jest prąd elektryczny

Rozkład nauczania fizyki w klasie II liceum ogólnokształcącego w Zespole Szkół nr 53 im. S. Sempołowskiej rok szkolny 2015/2016

Odp.: F e /F g = 1 2,

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Wykład IV: Polikryształy I. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Termodynamika Część 7 Trzecia zasada termodynamiki Metody otrzymywania niskich temperatur Zjawisko Joule'a Thomsona Chłodzenie magnetyczne

W8 40. Para. Równanie Van der Waalsa Temperatura krytyczna ci Przemiany pary. Termodynamika techniczna

Fizyka statystyczna Fenomenologia przejść fazowych. P. F. Góra

Ćwiczenie 8: 1. CEL ĆWICZENIA

Lekcja 40. Obraz graficzny pola elektrycznego.

Wykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu

Oddziaływania. Wszystkie oddziaływania są wzajemne jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

II prawo Kirchhoffa Obwód RC Obwód RC Obwód RC

Pole elektrostatyczne

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

Filtracja prowadzona pod stałą różnicą ciśnień

Technologie 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

Podstawy fizyki wykład 6

Treści nauczania (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

NOWOCZESNE METODY POWLEKANIA NA SUCHO. opracował GRZEGORZ BUOKO

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów. Schemat punktowania zadań

I Pracownia Fizyczna Dr Urszula Majewska dla Biologii

Odlewanie z Gęstw. Formowanie. Gęstwa (masa lejna) zawartość wody, % Technologia Materiałów Ceramicznych Wykład VI

Wybrane aparaty do rozdzielania zawiesin. Odstojniki

Kurs przygotowawczy NOWA MATURA FIZYKA I ASTRONOMIA POZIOM ROZSZERZONY

Wpływ defektów punktowych i liniowych na własności węglika krzemu SiC

metody nanoszenia katalizatorów na struktury Metalowe

1.6. Ruch po okręgu. ω =

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 6. Łukasz Berlicki

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy II gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Ładunek elektryczny. Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

AFM. Mikroskopia sił atomowych

Spis treści. Tom 1 Przedmowa do wydania polskiego 13. Przedmowa 15. Wstęp 19

OPTYMALIZACJA EFEKTÓW ROZDZIELANIA W KOLUMNACH KAPILARNYCH DOBÓR PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU GAZU

Sonochemia. Kawitacja. p(t) = p o + p s sin(2 f t) Oscylacje ciśnienia - - powstawanie naprężeń rozciągających w ośrodku

Wymagania edukacyjne- kl. I

Pytania do ćwiczeń na I-szej Pracowni Fizyki

Ruch falowy. Parametry: Długość Częstotliwość Prędkość. Częstotliwość i częstość kołowa MICHAŁ MARZANTOWICZ

Wykład 8 ELEKTROMAGNETYZM

Materiały pomocnicze z Aparatury Przemysłu Chemicznego

Wytwarzanie i modyfikacja aerożeli krzemionkowych dla zastosowań biomedycznych

Technika wysokich napięć : podstawy teoretyczne i laboratorium / Barbara Florkowska, Jakub Furgał. Kraków, Spis treści.

Ćwiczenie nr 4. Metalurgia proszków. Pod pojęciem materiały spiekane rozumie się materiały, które wytwarza się metodami metalurgii proszków.

Utylizacja osadów ściekowych

Granulowany Węgiel Aktywny z łupin orzechów kokosowych BT bitumiczny AT antracytowy

Natężenie prądu elektrycznego

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Zestaw doświadczalny - siły elektromagnetyczne [ BAP_ doc ]

Ćwiczenie nr 3. Formowanie materiałów ceramicznych metodą prasowania

Technologia ogniw paliwowych w IEn

E dec. Obwód zastępczy. Napięcie rozkładowe

ZAKŁAD GEOMECHANIKI. BADANIA LABORATORYJNE -Właściwości fizyczne. gęstość porowatość nasiąkliwość KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

PL B1. Sposób wytwarzania dodatku o właściwościach przewodzących do kompozytów cementowych

Synteza Nanoproszków Metody Chemiczne II

FIZYKA KLASA 7 Rozkład materiału dla klasy 7 szkoły podstawowej (2 godz. w cyklu nauczania)

Nowe kierunki rozwoju technologii superkondensatorów

Wpływ pól magnetycznych na rotację materii w galaktykach spiralnych. Joanna Jałocha-Bratek, IFJ PAN

Wykaz ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki(stare ćwiczenia)

1. SEDYMENTACJA OKRESOWA

Pole przepływowe prądu stałego

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych Zakład Aparatury Procesowej

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

PRODUKTY POWIĄZANE Utwardzacz do podkładu akrylowego Rozcieńczalnik do wyrobów akrylowych i poliuretanowych

Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.

ZAKRES MATERIAŁU DO MATURY PRÓBNEJ KL III

Transkrypt:

Konsolidacja Nanoproszków I - Formowanie Zastosowanie Nanoproszków w stanie zdyspergowanym katalizatory, farby, wypełniacze w stanie zestalonym(?): układy porowate katalizatory, sensory, elektrody, układy bezporowate (gęste) stopy, spieki, układy uporządkowane elektronika, optyka, optoelektronika, Konsolidacja spadek rozwinięcia powierzchni właściwej; wzrost wielkości cząstek (efekt Ostwalda + spiekanie); metody: 3-D: prasowanie, odlewanie, osadzanie, 2-D: osadzanie na powierzchni, 1-D: wzorce liniowe, cząstki dipolowe(?), 1

wymagane ciśnienie efekt 2013-06-12 Konsolidacja Przyczyny konsolidacji oddziaływania pomiędzy cząstkami proszku lub cząstek z podłożem: Oddziaływania długozasięgowe; ruchy Browna, siły kapilarne, ciśnienie hydrostatyczne i napięcie powierzchniowe, siły zewnętrzne (ciśnienie, elektrostatyczne, grawitacja, ). Oddziaływania krótkozasięgowe: siły van der Waals a, mostki cieczowe, wiązania chemiczne Temperatura - spiekanie. Prasowanie suchy proszek (budowa wewnętrzna?), siła zewnętrzna, przemieszczanie się ziaren względem siebie i ścian matrycy (opory?), prasowanie na sucho prasowanie z mas półsuchych Jakie są konsekwencje niejednorodności układów skonsolidowanych? 0 formowanie plastyczne odlewanie z gęstw 10 20 30 20 zawartość wody, % Dlaczego ważna jest maksymalna jednorodność uformowanego materiału? mala zmiana wielkosci duzy efekt duza zmiana wielkosci maly efekt wielkosc czastki 2

Prasowanie konsekwencje tarcia Prasowanie budowa wewnętrzna proszków 9 1 V p F 8 Vp d 2 Krzywa prasowania 1 proszek otrzymany metodą hydrotermalną mniejsze ziarna; 2 proszek otrzymany metodą prażenia żelu większe ziarna; PRZYCZYNA? Krzywa prasowania 3

gestosc 2013-06-12 Jakie są rozwiązania? Krzywa prasowania cisnienie, log P Prasowanie Pulsujące Pole Magnetyczne (MPC) Rozładowanie ładunku elektrycznego (bateria kondensatorów) w cewce magnetycznej, pulsujące pole magnetyczne wytwarza siłę dośrodkową, ciśnienie nawet do kilku GPa. TiO 2 Prasowanie Ultradźwiękowa Fala Akustyczna Ultradźwięki wprawiają w drgania cząstki proszku w trakcie prasowania, moc generatora do kilku kw, 4

Prasowanie Ultradźwiękowa Fala Akustyczna 3Y-TZP, 240 MPa, 1 kw, 1345 C Wolfram, 250 MPa, 20 khz Prasowanie filtracyjne Prasowanie filtracyjne 5

Metoda formowania Mechanizm konsolidacji Kształt wyrobu A. Usuwanie cieczy Przepływ cieczy do porowatej formy, Odlewanie wywołany siłami kapilarnymi cienkościenny Gęstwy i masy plastyczne Prasowanie filtracyjne Konsolidacja osmotyczna Przepływ cieczy przez porowaty filtr wywołany przyłożonym ciśnieniem Przepływ cieczy przez błonę półprzepuszczalną wywołany różnicą ciśnienia osmotycznego Prosty, 3D Prosty, 3D Odlewanie taśm Usuwanie cieczy poprzez odparowanie Prosty, 2D, warstwy Robocasting* Usuwanie cieczy poprzez odparowanie B. Ruch cząstek Odlewanie odśrodkowe Ruch cząstek wywołany przyłożoną siłą grawitacyjną Osadzanie elektroforetyczne Ruch cząstek wywołany przyłożonym polem elektrycznym Prosty, 2D lub 3D C. Żelowanie Formowanie wtryskowe z zawiesin Organiczne, fizyczne żele tworzą się wodnych w odpowiedzi na zmianę (Aqueous injection temperatury moulding) Organiczna sieć z wiązaniami Odlewanie żelowe krzyżowymi tworzy się w (Gelcasting) następstwie reakcji chemicznej Kierowana koagulacja Żel koloidalny tworzy się na drodze (Direct coagulation flokulacji casting) Żel koloidalny tworzy się na drodze Robocasting* flokulacji Gęstwy i masy plastyczne Zależność odległości między cząsteczkami od ich udziału objętościowego w zawiesinie. Efektywna objętość części stałych w zawiesinie w funkcji rzeczywistej zawartości cząstek o różnych promieniach Suszenie produktów syntezy zol-żel p c 1 1 cos R1 R2 Siły kapilarne (pory!) powodują, w łagodnych warunkach, kolaps struktur żelowych powstaje kserożel; 6

Superkrytyczne suszenie produktów syntezy zol-żel Usuwanie cieczy w warunkach termodynamicznych powyżej punktu krytycznego cieczy powstaje aerożel; Suszenie normalne Suszenie superkrytyczne Zamrażanie - sublimacja porowatość 75-99%, powierzchnia właściwa >1 000 m 2 /g, przeźroczystość, Formowanie 2D Powlekanie przez zanurzenie (dip coating) Formowanie 2D Powlekanie przez zanurzenie (dip coating) 7

Formowanie 2D Osadzanie aerozolu z zawiesiny, lub stopu; osadzanie naturalne lub w polu elektrycznym; grzane podłoże lub gaz. Formowanie 2D Osadzanie elektroforetyczne zawiesina w cieczy polarnej, naładowane cząstki proszku wędrują w polu elektrycznym do jednej z elektrod; gęstość upakowania <74%; efekt zależy od koncentracji cząstek, potencjału zeta, natężenia pola elektrycznego; wolny proces prowadzi do większego upakowania; Formowanie 1D Produktami formowania struktur jednowymiarowych są włókna, nanopręty, nano-rurki a więc metody formowania są takie same jak metody otrzymywania pojedynczych elementów, np. osadzanie zol-żel na anodyzowanym aluminium TiO 2 zol-żel + elektroforeza 8

Formowanie 1D 9