In this study, a correlation between green part dimensional variation and feedstock viscosity variation is presented for the powder injection moulding (PIM) manufacturing process. A correlation of an increase in green part dimensional variation as feedstock viscosity variation increases has been found and the correlation was independent of powder type (316L gas atomised and water atomised) and mixing technique (batch and continuous). The variation of feedstock viscosity was lowest over the greatest temperature range for high shear continuous compounding with a broad distribution of irregularly shaped powder. Thus, this feedstock material would have the greatest process window for injection moulding with the least variation.
In this study, the effect of powder characteristics and their variability on the dimensional variability of green and sintered PIM components has been examined for 316L stainless steel. Three lots of gas atomised and three lots of water atomised powders were characterised and used to make six batches of PIM compound. These compound lots were injection moulded using a cavity pressure transducer and screw position regulation controls. The moulded geometry was measured in the green state and sintered state for dimensional variability. The general findings are that gas atomised powder produce less dimensional variability than the water atomised powder from lot to lot, however, the water atomised powders produce less in lot dimensional variability and are generally less susceptible to distortion of cantilevered members during sintering. Also, the lot to lot variation in the powder characteristics, such as particle size and pycnometer density, have an effect on dimensional stability whereas variations in powder characteristics such as surface area, tap and apparent density, and chemistry have little effect on dimensional stability.
The structural properties of Zirconia (ZrO2) and spinel (MgAl2O4) single crystals doped by ion implantation with fission products (Cs and I) were investigated by using the Rutherford backscattering and channeling techniques. The implantation process induces a heavy damage in the various sublattices of the ceramic matrices above a fluence of about 1015 at. cm−2, corresponding to a number of displacements per atom (dpa) of about 1–2. Large values of the Cs and I substitutional fractions, attributed to the formation of impurity-vacancy complexes, are obtained at impurity concentrations lower than 0.5 at.%. The substitutional fraction decreases with increasing implantation fluence. This effect, which is more pronounced for I than for Cs ions, is likely due to precipitation or compound formation.
The oxidation degree of a commercial silicon carbide (SiC) powder was studied by means of Fourier transform infrared spectroscopy, using the intensity of the δ (SiO2) band at 450 cm−1 for measurements. Results are related to data obtained by LECO and gravimetric measurements. The influence of water in oxygen on the rate of the oxidation process was particularly examined. It was found that water alone had an oxidizing efficiency and that its mixture with oxygen increased the effect of the latter. The presence of Rh particles on SiC promoted the formation of SiO2. However, as shown by the IR study of CO adsorption, this formation embedded the metal particles. This effect can be avoided by loading Rh on a precalcined SiC sample.
Les coefficients molaires d'extinction des vibrateurs ν(OH) spectroscopiquement discernables dans les complexes d'autoassociation du cyclohexanol en solution dans 1'isooctane, à 25°C et à 45°C, sont obtenus à partir d'un modèle thermodynamique de solution associée. Les coefficients molaires d'extinction pour le monomère et pour les groupements hydroxyles terminaux des espèces ouvertes ont des valeurs très voisines (57 M−1 cm−1 à 25°C). Pour les groupements hydroxyles non terminaux les coefficients molaires d'extinction ont pour valeurs à 25°C, en M−1 cm−1 : 93 pour le dimère ouvert (ν = 3515 cm−1), 90 pour le trimère ouvert (ν = 3440 cm−1), 126 pour les autres i-mères (ν = 3340 cm−1).
Les coefficients d'activité du cyclohexanol dans les solutions diluées avec l'isooctane à 25°C et à 45°C sont obtenus à partir des mesures de pression de vapeur, xu = 10−3 à 5.10−2 (xu : fraction molaire du cyclohexanol). Les enthalpies de mélange sont mesurées à 25°C pour le même domaine de composition. Les résultats sont interprétés dans le modèle des solutions parfaites associées en considérant les seules formes ouvertes du dimère et du trimère, les formes ouvertes et fermées pour les autres i-mères dans un modèle à six paramètres : deux enthalpies standard de formation des ponts hydrogène (ΔH2o pour le dimère et h pour la formation des autres ponts dans les associations successives), quatre constantes d'équilibres (K2o et K3o pour la formation du dimère et du trimère à partir du monomère, Kc pour la cyclisation d'un i-mère ouvert et k pour la formation des i-mères dans les associations successives). La forme cyclique du tétramère est prédominante.
Dans la formation du complexe X-H…O(H)CH(CD3)2, en solution dans le tétrachlorure de carbone, d'un donneur de proton XH avec l'isopropanol(D6) on observe pour l'isopropanol(D6) une augmentation de ν(CH) de l'ordre de 15 à 45 cm −1 suivant le pouvoir donneur de proton de XH et une diminution de ν(OH) de l'ordre de 13 à 21 cm−1 ; l'anharmonicitè de ν(OH) n'est pas affectée. Quand le groupement CH est plus éloigné du groupement hydroxyle [complexe (CF3)3COH…..O(H)CD2CD2H] l'augmentation de ν(CH) nest que de 3 cm−1. Le nombre d'ondes de la vibration ν(OH) du groupement hydroxyle libre dans le dimère linéaire d'autoassociation de l'isopropanol(D6) est inférieur de 5 cm −1 à la valeur observée pour le monomère. L'intensité de la bande ν(CH) diminue généralement dans la complexation, celle de la bande ν(OH) est peu modifiée, ou exaltée quand le donneur de proton est le perfluorotertiobutanol.
Une étude préliminaire de l'isopropylate d'aluminium [(CD3)2CHO]3Al en solution dans CCl4, permet de caractériser les vibrations γ(CH), δ(CH) et ν(CH) des groupements isopropylate soit libres ou coordinés dans les complexes d'autoassociation. L'étude des vibrations ν(CH) et {δ(CH),δ(OH)} dans la co-adsorption de l'isopropanol(D6) avec la pyridine(D5) (base de Lewis) ou le pentachlorure d'antimoine (acide de Lewis) ou le perfluorotertiobutanol, qui s'adsorbe dissociativement, permet de mettre en évidence les différentes espèces, dissociées ou coordinées, formées par l'adsorption de l'isopropanol(D6) sur des couples de sites (O,Al). La dissociation de l'isopropanol(D6) se fait sur des sites O très basiques. La coordination se fait à la fois par interaction de Lewis et par pont hydrogène ; deux espèces coordinées sont mises en évidence sur des couples de sites (O base forte, Al acide faible) et (O base faible, Al acide fort) ; l'énergie d'interaction est évaluée à − 40 kcal mol−1. L'adsorption du perfluorotertiobutanol crée des groupements hydroxyle de surface très acides : l'énergie du pont hydrogène qu'ils forment avec l'isopropanol(D6) physisorbé est évaluée à − 12 kcal mol−1.
L'étude des complexes en solution dans le tétrachlorure de carbone met en évidence les interactions A ← O(H)CH(CD3)2 et A ← [(CD3)2CHOH]2, où A désigne un acide de Lewis : SbCl5, AlCl3, AlBr3, SnCl4, BF3, Eu(fod)3, Icl, I2 et S02. Dans la coordination les fréquences des vibrations ν(OH) et ν(CO) sont abaissées et les intensités augmentées ; la fréquence de la vibration ν(CH) est augmentée et l'intensité abaissée ; la bande ν(CD3) apparaît sous forme de doublet ; les fréquences des vibrations γ(CH) et {δ(OH),δ(OH)} sont peu affectées. Une relation affine entre l'enthalpie de complexation avec les acides de Brönsted ou de Lewis et les déplacements Δν(CH) a été établie.
L'influence de la complexation sur la vibration ν(CH) a été étudiée dans les complexes R2CHOH…Y (R = CF3; CD3 ; Y = base) ; elle dépend de la conformation de la molécule d'alcool. Quand le groupement CH est transpar rapport au groupement OH, les abaissements de ν(CH) dans la complexation sont proportionnels á ceux de ν(OH) ; pour les formes gauches, la relation entre'les abaissements de ν(CH) et ceux de ν(OH) dépend de R et pour R = CF3 elle dépend aussi de la basicité de Y. On met ainsi en évidence le caractère directionnel de la délocalisation électronique dans la liaison hydrogène. I1 n'y a pas d'influence notable de la complexation sur les intensityés des bandes νCH). Une liaison C-H…Y a été envisagée pour rendre compte de la solvatation des complexes (CF3)2CHOH…Y par les bases Y.