Badania właściwości reologicznych ceramicznych mas lejnych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych

• Autorzy: Hubert Matysiak , Paweł Wiśniewski , Julia Ferenc-Dominik , Jakub Michalski , Krzysztof J. Kurzydłowski
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących otrzymywania i badania właściwości reologicznych kompozytowych ceramicznych mas lejnych ZrO₂-Al₂O₃-SiO₂. Głównym składnikiem był proszek tlenku cyrkonu o oznaczeniu 325 Mesh i średniej wielkości cząstek 15 μm. Tlenki glinu i krzemu pełniły rolę nanowypełniaczy, które wprowadzono do mas lejnych odpowiednio w postaci proszku (tlenek glinu) oraz w dyspersji polimerowej (tlenek krzemu). Masy lejne mieszano w mieszadle mechanicznym przez 24 h, a następnie mierzono ich lepkość w wiskozymetrze rotacyjnym. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że najkorzystniejszymi właściwościami reologicznymi charakteryzują się masy o stężeniu 82% wag. fazy stałej zawierające 1-5% wag. nano Al₂O₃. Otrzymane masy lejne będą mogły znaleźć potencjalne zastosowanie w procesach odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych. (abstrakt oryginalny)

EN

The paper presents rheological properties of ZrO₂-Al₂O₃-SiO₂ ceramic suspensions developed for applications in foundry. The main components of the suspensions were zirconia powders with an average particle size about 15 μm (325 MESH). Alumina and silica nanoparticles were added to the suspensions powders polymeric dispersions respectively. The suspensions were mixed with a mechanical stirrer for 24 h and their rheological properties were tested in rotary viscosimeter. The most advantageous properties were measured for the suspensions with 82 wt.% of the filler and 1-5 wt.% nano Al₂O₃. These suspensions have potential for applications in the precision casting process of airplane turbines. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Materiałoznawstwo; Wyroby ceramiczne; Inżynieria materiałowa

EN

Materials science; Ceramic products; Materials engineering

• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2011
• Numer: nr 1
• Strony: 10--15

Twórcy

autor

Hubert Matysiak

• Uczelniane Centrum Badawcze "Materiały Funkcjonalne", Warszawa

autor

Paweł Wiśniewski

• Uczelniane Centrum Badawcze "Materiały Funkcjonalne", Warszawa

autor

Julia Ferenc-Dominik

• Politechnika Warszawska

autor

Jakub Michalski

• Materials Engineers Group, Warszawa

autor

Krzysztof J. Kurzydłowski

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• Reologia mas lejnych, Politechnika Warszawska, materiały wewnętrzne.
• Dziubiński M.: "Podstawy reologii i reometrii płynów nienewtonowskich", Materiały konferencyjne "Reologia - teoria, praktyka i zastosowanie" 27-29.09.2006, Iwonicz Zdrój - Bóbrka, 7-12.
• Oczoś K. E.: "Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych", Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1996.
• L indqvist K. M., Carlstrom E.: "Indirect solid freeform fabrication by binder assisted slip casting", Journal of the European Ceramic Society 25, 2005, 3539-3545.
• Ferenc J., Matysiak H., Kurzydłowski K.J.: "Organic viscosity modifiers for controlling rheology of ceramic slurries used in the investment casting", Proceedings of the 12th International Conference on Modern Materials and Technologies (CIMTEC 2010) " Advances in Science and Technology" 70, 2010, 102-107.
• Bitterlich B., Heinrich J. G.: "Aqueous tape casting of silicon nitride", Journal of the European Ceramic Society 22, 2002, 2427-2434.
• Tallon C., Jach D., Moreno R., Nieto M. I., Rokicki G., Szafran M.: "Gelcasting of alumina suspensions containing nanoparticles with glycerol monoacrylate", Journal of the European Ceramic Society 29, 2009, 875-880.
• Prabhakaran K., Melkeri A., Gokhale N. M., Chongdar T. K., Sharma S. C.: "Direct coagulation casting of YSZ powder suspensions using MgO as coagulating agent", Ceramics International 35, 2009, 1487-1492.
• Mironiec S. W., Swistun J., Serdiuk G. G., Shtern M. B.: Poroshkovaja Metallurgija 5, "Określenie bocznego ciśnienia zagęszczania i tarcia zewnętrznego proszków metalicznych", 1990, 12-15.
• Wiśniewski P., Szafran M., Rokicki G.: "Badania nad zastosowaniem nowych dyspersji akrylowo-allilowych w procesie prasowania Al2O3, Ceramika 80, 2003, 397.
• Ferenc J., Michalski J., Matysiak H., Kurzydłowski K.J.: "Modyfikacja powierzchni cząstek proszków α-Al₂O₃ cząstkami ZrO₂ uzyskanymi techniką chemiczną, "Inżynieria Materiałowa 2, 2009, 127-129.
• Matysiak H., Ferenc J., Lipiński Z., Garbacz K., Michalski J., Kurzydłowski K.J.: "Charakterystyka i kontrola właściwości technologicznych mieszanek ceramicznych do wytworzenia form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych metodą Bridgmana", Inżynieria Materiałowa 4, 2009, 239-244.
• Gliniak A., Izak P.: "Tiksotropia zawiesin ceramicznych", Szkło i Ceramika 52, 2001, 6-9.