Biernacka, Anna

Prochoń, Mirosława

Witczak, Marta

Polish

Lodz University of Technology Repository

A R T Y K U Ł YEliksir nr 1(5)/2017 15Eldorado?, Aura, 12, 25.[27] Zwolińska A., Kusyk G., 2014, Energia wody – (nie)przyjazna środowisku? Aura, 10, 17-19.[28] Majewski W., 2015, Kompleksowe zagospodarowanie dolnej Wisły szansą dla regionu i Polski, Gospodarka Wodna, 2, 47-52.[29] Cebula J., Wybrane metody oczyszczania biogazu rolniczego i wysypiskowego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.[30] Żarczyński A., Klemba K., Smolarek T., 2015, II Międzynaro-dowy Kongres i Targi „Łódzkie Energetyczne 2015”, Aura, 9, 23-25.[31] Berent-Kowalska G., Jurgaś A., Kacprowska J., Moskal I., Ener-gia ze źródeł odnawialnych w 2015 r., Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2016, http://stat.gov.pl/files/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5485/3/10/1/energia_ze_zrodel_odnawialny-ch_w_2015_roku.pdf, 25.02.2017 r.[32] De Norre B., Diaz Alonso F., Fetie Ch., Gikas A., Goerten J., Goll M., Rase D., Struc M., Energy, transport and environment indica-tors 2016 edition, Eurostat, European Union 2016, http://ec.europa.eu/eurostat/documents/3217494/7731525/KS-DK-16-001-EN-N.pdf/cc2b4de7-146c-4254-9521-dcbd6e6fafa6, 25.02.2017 r.[33] Buczyńska E., Uprawy energetyczne w Polsce, http://swiatoze.pl/aktualnosci/ uprawy-energetyczne-w-polsce_61.html, 25.02.2017 r.[34] Chyc M., Ogonowski J., 2015, Możliwości przemysłowego zastosowania topinamburu, Przemysł Chemiczny, 4, 578-582.[35] Maj G., Piekarski W., Słowik T., 2013, Topinambur (Helianthus tuberosus) substratem do produkcji biogazu, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 2, 59-60.[36] Kacprzak A., Michalska K., Romanowska-Duda Z., Grzesik M., 2012, Rośliny energetyczne jako cenny surowiec do produkcji biogazu. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych, 2(61), 281-293.[37] Kiesel A., Lewandowski I., 2015, Miscanthus as biogas sub-strate – Cutting tolerance and potential for anaerobic digestion. GCB Bioenergy, December 2015, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.12330/pdf, 08.01.2017 r.[38] Portal Sadowniczy.pl, Mozga trzcinowata, https://www.sadowniczy.pl/product-pol-42975-Mozga-trzcinowata.html, 08.03.2017 r.[39] Bueno Piaz Barbosa D., Nabel M., Jablonowski N.D., 2014, Biogas-digestate as nutrient source for biomass production of Sida hermaphrodita, Zea mays L. and Medicago sativa L., Energy Procedia, 59, 120-126.[40] Gołębiowska U. (red.), 2013, OZE Odnawialne Źródła Ener-gii. Materiał wspierający realizację programu „Odnawialne Źródła Energii” dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych, Koszalin.            lKompozyty typu ceramika – polimer Popularność materiałów ceramicznych jest wynikiem ich bardzo dobrych właściwości mechanicznych, do których można zaliczyć między innymi odporność na ścieranie i niski współczynnik tarcia. Dodatkową zaletą wykorzystywaną w rozwiązaniach konstrukcyjnych jest dobra odporność na warunki atmosferyczne, a także mały współczynnik rozsze-rzalności cieplnej. Mocną stroną materiałów ceramicznych jest też ich niska cena oraz biozgodność. Wadą, a zarazem podstawowym ograniczeniem w stosowaniu ceramiki na szeroką skalę jest jej kruchość [1,2]. Stąd też podjęto próby łączenia ceramiki z innymi materiałami. Jednym z takich rozwiązań są kompozyty ceramika-polimer. W tego typu układach najczęściej fazę ciągłą stanowi polimer, zaś ce-ramika w postaci włókien lub wypełniaczy jest zbrojeniem (fazą rozproszoną). Zazwyczaj jako fazę rozproszoną stosuje się krzemionkę, dolomit lub też tlenek glinu [1]. W takich kompozytach zadaniem fazy ceramicznej jest zapewnienie większej twardości kompozytu, a także polepszenie odpor-ności na ścieranie. Obecność fazy polimerowej umożliwia polepszenie zdolności przenoszenia naprężeń [3].Zastosowanie kompozytów typu ceramika – polimerJednym z wielu obszarów zastosowań kompozytów poli-merowo-ceramicznych jest branża stomatologiczna. Są one szeroko stosowane jako wypełnienia ubytków ze względu na bardzo dobre właściwości estetyczne, a także właściwości mechaniczne. W skład materiału wypełniającego oparte-go na związkach metakrylanowych wchodzi dodatkowo żywica fotopolimeryzująca stanowiąca osnowę, a także napełniacze nieorganiczne o różnym rozmiarze cząstek (od makrocząstek, aż do cząstek w rozmiarze nano) [4]. Kompozyty ceramiczne mają przewagę nad obecnie stoso-wanymi wypełnieniami amalgamatowymi, które zawierają toksyczną rtęć, a także wykazują dużą przewodność cieplną, Mirosława Prochoń, Anna Biernacka, Marta Witczakmiroslawa.prochon@p.lodz.plInstytut Technologii Polimerów i Barwników, Wydział Chemiczny, Politechnika ŁódzkaKompozyty ceramicznejako pełne wykorzystanie zalet ceramikiA R T Y K U Ł YEliksir nr 1(5)/201716która jest przyczyną wrażliwości tkanek w jamie ustnej na zmiany temperatury [5].Ze względu na swoje unikatowe właściwości, kompozyty te mogą znaleźć zastosowanie w mikroelektrotechnice. Mogą być także wykorzystywane w budowie urządzeń mikrofalowych, które będą pracować w zakresie wysokich częstotliwości. W kompozytach tego typu wzmocnienie stanowi elektroceramika, zaś osnową jest polimer [6].Kompozyty ceramiczno-polimerowe (CP) często określa-ne jako polimerobetony są wykorzystywane w elektrotech-nice. Układy na bazie metakrylanu metylu z dodatkiem na-pełniacza ceramicznego znalazły zastosowanie w produkcji izolatorów. Uzyskane materiały wykazują dobrą odporność mechaniczną, elektryczną, a także termomechaniczną. Dodatkową zaletą wynikającą ze stosowania kompozytów polimerowo-ceramicznych jest to, iż nie wymagają one dodatkowego szkliwienia ze względu na wysoką hydrofo-bowość [7].Kompozyty o osnowie ceramicznejOd pewnego czasu dużą popularność zyskują kompozyty typu ceramika – polimer, w których osnowę stanowi cera-mika. Mogą być one nazywane kompozytami o porowatej osnowie ceramicznej [1]. Analizując budowę kości człowieka lub zwierząt można stwierdzić, że są one naturalnymi kompo-zytami tego typu. Białko stanowi biopolimer, który oparty jest na bazie porowatej osnowy ceramicznej, którą jest kość [8].Układy, w których ceramika stanowi osnowę mogą po-wstawać m.in. na drodze mieszania materiału z poroforem, który w wyniku wypalania ulega rozkładowi i pozostawia pory [1]. Obecnie intensywnie rozwijaną metodą wytwa-rzania kompozytów o osnowie ceramicznej jest polymeric sponge method. Metoda ta polega na osadzeniu cera-micznej masy lejnej na wcześniej wytworzonej warstwie spienionego tworzywa sztucznego. Po suszeniu i wypaleniu tworzywa polimerowego proszek ceramiczny przejmuje rolę podłoża [9]. Kolejną metodą prowadzącą do uzyska-nia kompozytu o osnowie ceramicznej jest polimeryzacja monomerów w porach ceramicznego tworzywa, którego strukturę przedstawiono na rysunku 1.Właściwości takich układów w dużej mierze zależą od stopnia porowatości. Dużą dogodnością w tego typu ukła-dach jest możliwość manipulacji stopniem porowatości, jak i rozkładem wielkości porów. Dzięki temu można uzyskać kompozyty o unikatowych właściwościach [8].PodsumowanieKompozyty typu ceramika-polimer pozwalają na pełne wykorzystanie wszystkich zalet ceramiki. Umożliwiają również jej aplikację wszędzie tam, gdzie jako samodzielny materiał nie mogłaby być wykorzystywana. Ze względu na dużą różnorodność, zarówno materiałów ceramicznych jak i polimerowych, kompozyty te mogą być wykorzystywane w wielu dziedzinach życia.Literatura:[1] Szafran M., Lipiec W., Okowiak J., Konopka K., Kurzydłowski K.J., 2003, Nowe kompozyty ceramika-polimer o osnowie z ceramicz-nego tworzywa porowatego z tlenku glinu, Kompozyty, 3, 8, 337.[2] Oczoś K., Kształtowanie ceramicznych materiałów technicz-nych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1996.[3] Konopka K., Boczkowska A., Kurzydłowski K., Szafran M., 2003, Mikrostruktura i właściwości kompozytów ceramika-elastomer, Kompozyty, 3, 7, 2016-2020.[4] Pieniak D., Niewczas A., Kordos P., Wpływ zmęczenia cieplnego oraz starzenia na mikrotwardość kompozytów polimerowo – cera-micznych do zastosowań biomedycznych http://www.ein.org.pl/sites/default/files/2012-02-14p.pdf 16.02.2016.[5] Lewandowska M., Andrzejczuk M., Kurzydłowski K., Karaś J., Szafran M., Rokicki G., 2004, Kompozyty ceramiczno-polimerowe stosowane na stałe wypełnienia stomatologiczne – wpływ cząstek wypełniacza na właściwości mechaniczne, Kompozyty, 4, 11, 302-305.[6] Osińska K., Yashchyshyn Y., Bernard H., Dzik J., Czekaj D., 2012, Kompozyty ceramiczno-polimerowe do zastosowań mikrofalowych, Materiały ceramiczne, 64, 1, 33-37.[7] Halama A., Mączka T., Olech Z. , Paściak G., Skoczylas M., Wójcik A., 2015, Monolityczny izolator wsporczy z kompozytu ce-ramiczno-polimerowego, Przegląd Elektrotechniczny, 10, 288-293.[8] Szafran M., Konopka K., Rokicki G., Lipiec W., Kurzydłowski K., 2002, Porowata ceramika infiltrowana metalami i polimerami, Kompozyty, 2, 5, 315-316.[9] Szafran M., Laskowska J., Jaegermann Z., 2000, Bioceramiczne materiały porowate, Część 1, Sposób otrzymywania materiałów z udziałem spienionych tworzyw sztucznych, Szkło i Ceramika, 51, 1, 9.                                                                                                          lRys. 1. Zdjęcie kompozytu ceramiczno-polimerowego otrzymanego metodą polimeryzacji monomerów akrylowo-styrenowych w porach ceramicznego tworzywa z Al2O3 (średnia wielkość porów 22 μm) [8]

Kompozyty ceramiczne jako pełne wykorzystanie zalet ceramiki.

http://repozytorium.p.lodz.pl/bitstream/11652/1568/1/Kompozyty_ceramiczne_pelne_Prochon_Biernacka_Witczak_2017.pdf

Kompozyty ceramiczne jako pełne wykorzystanie zalet ceramiki.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Lodz University of Technology Repository