Improvement of microstructure and mechanical properties of high dense SiC ceramics manufactured by high-speed hot pressing

Non-oxide ceramics possess high physical-mechanical properties, corrosion and radiation resistance, which can be used as a protective materials for radioactive wastes disposal. The aim of the present study was the manufacturing of high density SiC ceramics with advanced physical and mechanical parameters. The high performance on the properties of produced ceramics was determined by the dense and monolithic structure. The densified silicon carbide samples possessed good mechanical strength, with a high Vickers micro hardness up to 28.5 GPa.Безкисневі керамічні матеріали демонструють високі фізико-механічні властивості, корозійну та радіаційну стійкість, що роблять їх перспективними кандидатами для використання в якості бар'єрних матеріалів для захоронення радіоактивних відходів. Метою цієї роботи було отримання високощільної SiC-кераміки з вдосконаленими фізичними і механічними властивостями. Високі параметри отриманої кераміки визначаються формуванням високощільної і монолітної структури. Кераміка карбіду кремнію має поліпшену механічну міцність і високу твердість по Віккерсу порядка 28,5 ГПa.Бескислородные керамические материалы демонстрируют высокие физико-механические свойства, коррозионную и радиационную стойкость, делающие их перспективными кандидатами для использования в качестве барьерных материалов для захоронения радиоактивных отходов. Целью настоящей работы было получение высокоплотной SiC-керамики с усовершенствованными физическими и механическими свойствами. Высокие параметры полученной керамики определяются формированием высокоплотной и монолитной структуры. Керамика карбида кремния обладает улучшенной механической прочностью и высокой твердостью по Виккерсу порядка 28,5 ГПa

In Vitro Biological Characterization of Silver-Doped Anodic Oxide Coating on Titanium

Despite the high biocompatibility and clinical effectiveness of Ti-based implants, surface functionalization (with complex osteointegrative/antibacterial strategies) is still required. To enhance the dental implant surface and to provide additional osteoinductive and antibacterial properties, plasma electrolytic oxidation of a pure Ti was performed using a nitrilotriacetic acid (NTA)-based Ag nanoparticles (AgNP)-loaded calcium–phosphate solution. Chemical and structural properties of the surface-modified titanium were assessed using scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) and contact angle measurement. A bacterial adhesion test and cell culture biocompatibility with collagen production were performed to evaluate biological effectiveness of the Ti after the plasma electrolytic process. The NTA-based calcium–phosphate solution with Ag nanoparticles (AgNPs) can provide formation of a thick, porous plasma electrolytic oxidation (PEO) layer enriched in silver oxide. Voltage elevation leads to increased porosity and a hydrophilic nature of the newly formed ceramic coating. The silver-enriched PEO layer exhibits an effective antibacterial effect with high biocompatibility and increased collagen production that could be an effective complex strategy for dental and orthopedic implant development

Image analysis to define cavitation properties of eroded materials

W pracy przedstawiono optyczną metodę określania właściwości kawitacyjnych materiału oraz charakterystyki kawitacyjnej stanowiska przy zastosowaniu komputerowej analizy obrazu erodowanej powierzchni uzyskanego w mikroskopie świetlnym. Ponieważ żadne ze stosowanych stanowisk do badań erozji kawitacyjnej materiałów nie zapewnia uzyskania stałego natężenia kawitacji na badanej powierzchni próbki, zaproponowano, aby wielkości charakteryzujące odporność kawitacyjną materiału wyznaczać na niewielkiej powierzchni o wymiarach około 4 mm2, co pozwoliło przyjąć, że materiał podlega na tej powierzchni kawitacji o stałym natężeniu.In the work is presented the method of quantifying of the cavitation damage of the material by using image analysis of eroded surface in the initial stage of erosion. Cavitation properties of investigated material were calculated on the surface of 4 mm2, on which cavitation intensity was constant

Cavitation characteristic of laser processed Fe-Cr-Mn clad

W pracy przedstawiono badania odporności kawitacyjnej napoin chromowo-manganowych w dwóch przypadkach: bez dodatkowej obróbki powierzchniowej oraz po przetapianiu powierzchni napoiny wiązką lasera CO2 o mocy 1000 W. Stwierdzono, że obróbka laserowa zmniejszała zdolność do umacniania warstwy wierzchniej pod wpływem obciążeń kawitacyjnych w porównaniu z nieobrobionym laserowo materiałem. Przeprowadzone badania wskazują również na to, że laserowe przetapianie zmniejsza głębokość umocnionej warstwy pod wpływem działania obciążeń kawitacyjnych.In the work is presented the cavitation erosion test of Fe-Cr-Mn clad in two cases: without laser processing and after melting using 1000 W CO2 laser beam. It was found that laser processing decrease susceptibility to work hardening of the eroded material under cavitation loading and also decrease depth of strengthened surface layer

Assessment of the galvanic Cr/Ni coatings quality

W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań elementów armatury sanitarnej z mosiądzu ołowiowego pokrytego powłoką galwaniczną chromowo-niklową (Crr/Ni10b wg PN-EN 12540: 2002), które uległy przedwczesnemu zużyciu podczas dwuletniej eksploatacji oraz elementu, który wykazał się zużyciem normalnym w tych samych warunkach użytkowania i bieżącej konserwacji. Na podstawie badań metalograficznych, pomiaru chropowatości, próby twardości i próby zarysowania stwierdzono, że w badanej grupie elementów obciążenie krytyczne wywołujące odsłonięcie podłoża na całej szerokości rysy wykonywanej w próbie zarysowania oraz twardość mogą stanowić wskaźnik trwałości eksploatacyjnej.The comparative investigations of the brass fittings for sanitary industry with the Cr/Ni coatings of different wear in two years exploitation have been presented. On the base of metallographical tests, surface roughness measurements, microhardness and scratch test were established, that hardness and critical normal force resulted of the brass exposure in a scratch test of coatings could determine a life time factor of fittings

New type guide-shoe R&D project, NCBiR - borehole tests

Artykuł opisuje przebieg realizacji projektu mającego na celu stworzenie nowego typu narzędzia otworowego. Projekt ten o akronimie „PPPI” realizowany jest w ramach programu strategicznego „Blue Gas” Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Artykuł zawiera podstawowe informacje na temat problemów, którym przeciwdziałać ma projektowane narzędzie, opis wykonanych dotychczas prac oraz wstępne wyniki z przeprowadzonych badań na wywierconych otworach płytkich.This paper describes realization of the project aimed at developing a new type of borehole tool. Project with acronym “PPPI” is conducted as a part of the strategic program “Blue Gas” granted by The National Centre for Research and Development. The article contains basic information about the problems which designed tool will prevent, description of so far work and preliminary results of the study on drilled boreholes

Перспективи використання наноцелюлози в нафтовій і газовій промисловості

The article reviews basic properties of nanocellulose, indicates sources of raw materials and peculiarities of its formation. It has been found out that the main factors that determine the size and structure of nanocellulose is the raw material, the conditions of treatment and methods of generation of nanoscale crystals. It has been demonstrated that cellulose nanoparticles can be used as environmentally friendly additives for water-based drilling fluids with predetermined rheological and filtration properties, as well as corresponding thermal resistance, which increases the efficiency of drilling technology. It has been noted that the nanocomposite material "cellulose – polyethylene" can be raw material for the production of a new generation of plastic pipes with better strength characteristics and high resistance to slow and rapid crack propagation if compared to traditional materials.Розглянуто основні властивості наноцелюлози, вказано джерела сировини та особливості процесу її утворення. Встановлено, що основними чинниками, які визначають розмір і структуру наноцелюлози, є вихідна сировина, умови її оброблення і методи отримання нанорозмірних кристалів. Показано, що наночастинки целюлози можуть бути використані у вигляді екологічно чистих добавок для отримання бурових розчинів на водній основі із заданими реологічними та фільтраційними властивостями, а також відповідною термостійкістю, що підвищує ефективність технологій буріння. Відзначено, що нанокомпозиційний матеріал “целюлоза – поліетилен” може стати сировиною нового покоління для виробництва пластмасових труб з кращими показниками міцності та підвищеною стійкістю до повільного та швидкого поширення тріщин в порівнянні з традиційними матеріалами

Computer microtomography (μCT) application in wells anti gas migration sealing quality inspections

Artykuł opisuje badania nad negatywnym zjawiskiem występującym w wiertnictwie otworowym pod nazwą migracja gazu z wykorzystaniem metody mikrotomografii komputerowej μCT (ang. computed microtomography). Opisano główne przyczyny powstawania tego negatywnego zjawiska polegającego na przepływie gazów, a także płynów w zaczynie cementacyjnym lub kamieniu cementowym. Przygotowano próbki imitujące zacementowany odcinek rur okładzinowych. Skupiono się na wykorzystaniu mikrotomografii komputerowej, oraz analizie zrekonstruowanego trójwymiarowego obrazu w celu sprawdzenia jakości zacementowania. Przedstawiono zalety tej metody oraz możliwości analizy powstałych kamieni cementowych.This paper presents a description of the gas migration phenomenon. Main causes of this negative phenomenon consisting in fluid or gas flow in the cement slurry or bounded cement sheath have been described. The paper describes the use of the computed microtomography (μCT) and analysis of the reconstructed three-dimensional (3D) images, in order to check the quality of cementation samples prepared at the Faculty of Mechanical Engineering. The paper presents the advantages and opportunities of X-ray computed microtomography analysis of the bonded cement sheath