Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fabrication of transparent polysiloxane coatings on a glass support via the sol-gel dip coating technique and the effect of their hydrophobization with hexamethyldisilazane

Chodkowski Michał, Terpiłowski Konrad, Pasieczna-Patkowska Sylwia

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2020

|

Vol. 56, iss. 6

76--88

EN

This study aimed at synthesis, preparation, and physicochemical properties investigation of undoped polysiloxane-based coatings deposited on the glass supports. The other goal was to test the effectiveness of their hydrophobization with hexamethyldisilazane at an elevated temperature using a bubbler. The coatings were obtained in a sol-gel process by acid-assisted hydrolysis of tetraethoxysilane and they were applied to the glass supports using the dip coating technique with various withdrawal speeds. The synthesized composition was scanned using TurbiscanLAB and its particle size was determined by means of the dynamic light scattering technique. The obtained surfaces were examined based on the water wettability measurements, photoacoustic spectroscopy, and transmittance measurements. It was found that the stability of the sol did not change during the dip-coating. Smooth, homogeneous, uniform, hydrophobic, and transparent coatings on the glass supports were obtained. Their wettability was determined by the contact angle in the range from 83.5 to 95.2 degrees and very low contact angle hysteresis. The hydrophobic effect obtained by modification with hexamethyldisilazane appears to be permanent – the contact angles do not change significantly after 7 days. The synthesized sol composition appears to be a good starting point for its chemical and physical modification for hydrophobicity increase and surface properties modification. Moreover, the hydrophobization of the coatings with hexamethyldisilazane at an elevated temperature using the bubbler did not have the desired effect.

2

The influence of deposition process parameters on protective properties of silane films

Owczarek Edyta

Ochrona przed Korozją

|

2020

|

nr 1

8--11

EN

Chromates and phosphates have traditionally been used in order to protect metallic surfaces from corrosion processes. Due to their high toxicity and carcinogenicity, silane- based thin films are now successfully tested as an alternative pre-treatment for various metals and their alloys. The silane film deposition procedure is easy applicable by several methods such as conventional dip-coating, electro-assisted deposition, spin-coating or by spraying and wiping. The protective properties of silane film (structure, stability in time, compactness, resistance to corrosion attack) are related to the parameters of the silane solution (type of silane, composition and concentration, pH) as well as application method and drying process at a fixed temperature of the deposited film. The paper discusses the influence of the parameters of the deposition process on the protective properties of silane films.

PL

Chromiany i fosforany były tradycyjnie stosowane w celu ochrony powierzchni metalowych przed procesami korozji. Ze względu na ich wysoką toksyczność i rakotwórczość, cienkie warstwy na bazie silanów są obecnie z powodzeniem testowane jako alternatywna obróbka wstępna różnych metali i ich stopów. Procedura osadzania filmu silanowego jest łatwa do zastosowania za pomocą kilku metod, takich jak konwencjonalne powlekanie zanurzeniowe, osadzanie elektrolityczne, powlekanie wirowe lub natryskiwanie i wcieranie. Własności ochronne powłok silanowych (struktura, stabilność w czasie, szczelność, odporność na korozję) są związane z parametrami roztworu silanu (typ silanu, skład i stężenie, pH), a także ze sposobem aplikacji i procesem suszenia w określonej temperaturze osadzanej powłoki. W artykule omówiono wpływ parametrów procesu osadzania na własności ochronne powłok silanowych.

3

Farby dyspersyjne do wnętrz – charakterystyka, różnice i oczekiwania rynku

Pałasz Artur

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 11

36--39

4

Surface Treatment for Improving Selected Physical and Functional Properties of Tools and Machine Parts — A Review

Toboła Daniel, Kalisz Janusz, Czechowski Kazimierz, Wronska Iwona, Machynia Zbigniew

Journal of Applied Materials Engineering

|

2020

|

Vol. 60, iss. 1

23--36

EN

Wear resistance, which is one of the main technological quality features of machine parts and tools, is determined by the properties of their surface layer. The demand for high-quality products forces manufacturers to use modern structural and tooling materials as well as efficient and cost-effective methods of their treatment. The paper presents the results of research on selected properties of tools made of tool steels and sintered carbides, as well as parts made of aluminum alloy subjected to selected surface treatment processes, such as mechanical (grinding, turning, milling, burnishing) and thermo-chemical (nitriding, sulfonitriding) processes, and physical vapor deposition (PVD) of coatings. The presented results, including analyses of the surface geometric structure, microstructure, and microhardness, as well as tribological and machining properties of selected materials, indicate the possibility of improving the functional quality of tools and machine parts.

5

Study on the Thermal Insulation Performance of PAN Pre-Oxidised Fibre Felts

Zhao Xiaoming, Liu Yuanjun, Liang Tenglong

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Nr 3 (141)

27--37

EN

In this paper, an orthogonal experiment of 3 factors and 3 levels was firstly designed to prepare PAN pre-oxidised fibre felts with good thermal insulation properties; the range method was used to analyse the result of the orthogonal experiment, and finally the tensile properties and thermal stability were tested. Finally, pre-oxidised fibre felt composites for the coating of silica aerogel were prepared using the coating process to compound silica aerogel on re-oxidised fibre felts. Firstly, the influence of the content of silica aerogel on the heat insulation performance of the coated composite materials was analysed, and then a test of the coefficient of thermal conductivity, an experiment on the back temperature, and characterisations of the tensile properties and thermal stability of the composite coating of pre-oxidised fibre felt composites of the coating of silica aerogel were carried out. Results showed that through analysis of the orthogonal experiment, we can state that the best preparation process of pre-oxidised fibre needled felts was as follows: needle number – 2, needle depth – 8 mm, and needle frequency – 140 times/min. The transverse tensile strength of PAN pre-oxidised fibre needled felts prepared by crossly webbing of PAN pre-oxidised fibres was superior to the longitudinal tensile strength; thermogravimetric analysis showed that the pre-oxidised fibre needled felts had excellent thermal stability. The coefficient of thermal conductivity of the aerogel coating of the composites firstly decreased and then increased with an increase in the content of aerogel. Coated composites had the lowest coefficient of thermal conductivity when the aerogel content was 4% wt. At temperatures of 100 °C, 150 °C and 200 °C, the heating rate of the transient-state back temperature and the steady-state average temperature were both the lowest when the aerogel content was 6% wt.

PL

W artykule zaprojektowano ortogonalny eksperyment z 3 czynnikami i 3 poziomami w celu przygotowania wstępnie utlenionych filców PAN o dobrych właściwościach termoizolacyjnych; do analizy wyników eksperymentu ortogonalnego zastosowano metodę zakresu, a na koniec przetestowano właściwości rozciągania i stabilność termiczną. Najpierw przeanalizowano wpływ zawartości aerożelu krzemionkowego na właściwości izolacji cieplnej powleczonych materiałów kompozytowych, a następnie wykonano test współczynnika przewodności cieplnej, przeanalizowano też charakterystykę właściwości rozciągania i stabilności termicznej powłoki kompozytowej wstępnie utlenionych kompozytów filcowych. Wyniki pokazały, że poprzez analizę eksperymentu ortogonalnego można stwierdzić, że najlepszy proces przygotowania filców igłowanych charakteryzuje się następującymi parametrami: liczba igły – 2, głębokość igły – 8 mm i częstotliwość igły – 140 razy/min. Wytrzymałość poprzeczna na rozciąganie igłowanych filców z włókien PAN była lepsza niż wytrzymałość na rozciąganie wzdłużne; analiza termograwimetryczna wykazała, że igłowane filce z wstępnie utlenionego włókna miały doskonałą stabilność termiczną. Współczynnik przewodności cieplnej powłoki aerożelowej kompozytów najpierw zmniejszył się, a następnie wzrósł wraz ze wzrostem zawartości aerożelu. Powlekane kompozyty miały najniższy współczynnik przewodności cieplnej, gdy zawartość aerożelu wynosiła 4% wag. W temperaturach 100, 150 i 200 °C szybkość ogrzewania i średnia temperatura w stanie ustalonym były najniższe, gdy zawartość aerożelu wynosiła 6% wag.

6

Evaluation of Stab Resistance of Coated UHMWPE Fabric

Yang Wan-Qiu, Liu Xiao-Yan, Yu Yan-Ping, Yu Wei-Dong

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Nr 2 (140)

76--79

EN

In recent years, individual protection has attracted much attention in the area of personal safety, especially stab resistant clothing. Nowadays, fabrics of high performance fibre are often used in stab-resistant clothing. Therefore, in this paper ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) fibre fabrics were used to explore their distribution of boron carbide(B4C) particles. The effect of different processing techniques on stab resistance was discussed. Finally, it was found that when the particle dimension was 5 microns, the coating thickness 100 microns, the coating temperature 64 °C and the particle and binder ratio 2:3, the stab-resistance performance of the fabrics was best. The stab resistance of multi-layer fabrics was also discussed, and it was found that the relationship between energy absorber and the number of layers was changed by hard particles.

PL

W ostatnich latach ochrona indywidualna przyciągnęła wiele uwagi w zakresie bezpieczeństwa osobistego, zwłaszcza w przypadku odzieży odpornej na przebicie. W dzisiejszych czasach tkaniny z wysokowydajnych włókien są często stosowane w odzieży odpornej na przebicie. Dlatego w artykule wykorzystano tkaniny z włókien polietylenowych o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) do zbadania ich rozkładu cząstek węglika boru (B4C). Omówiono wpływ różnych technik przetwarzania na odporność na przebicie. Stwierdzono, że w przypadku wymiaru cząstek równemu 5 mikronom, grubości powłoki 100 mikronów, temperaturze powlekania 64 °C i stosunku cząstek i spoiwa 2:3, odporność na przebicie tkanin była najlepsza. Omówiono również odporność na przebicie tkanin wielowarstwowych i stwierdzono, że zależność między pochłoniętą energią a liczbą warstw uległa zmianie przez twarde cząstki.

7

Electromagnetic Wave Absorbing Properties of Cotton Fabric with Carbon Nanotubes Coating

Zou Lihua, Shen Jiahui, Xu Zhenzhen, Ruan Fangtao, Qiu Yiping, Liu Zhi

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Nr 5 (143)

82--90

EN

In order to endow cotton fabric with the electromagnetic shielding property while preserving comfort and softness, carbon nanotubes (CNTs) were coated onto NaOH pretreated fabrics via a binder-free dip-coating approach. Scanning electron microscopy (SEM) and Infrared spectroscopy were utilised to investigate the surface morphology and modification of the CNT functionalised fabrics. The effects of the number of dip-coatings, the concentration of carbon nanotubes, and the impregnation temperature on electrical conductivity, electromagnetic (EM) shielding effectiveness (SE), and wave absorbing efficiency of cotton fabrics were evaluated, respectively. The SE value of the CNT functionalised cotton fabrics increased with the dip-coating time and reached 16.5 dB after CNT dip-coating ten times, which indicates that 97.76% of the electromagnetic wave was shielded. Meanwhile, by adding layers of stacking fabrics, the SE of CNT coated fabrics was further improved to 26.4 dB. The shielding mechanism was also studied by comparing its reflection and absorption behaviour, which demonstrates that 65.7% of the electromagnetic wave was absorbed.

PL

Aby nadać tkaninie bawełnianej właściwości ekranowania elektromagnetycznego przy jednoczesnym zachowaniu komfortu i miękkości, najpierw zastosowano obróbkę tkaniny z zastosowaniem NaOH, a następnie nałożono na nią powłokę z nanorurek węglowych (CNT). Za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i spektroskopii w podczerwieni zbadano morfologię powierzchni tkanin funkcjonalizowanych CNT. Oceniono wpływ liczby powłok zanurzeniowych, stężenia nanorurek węglowych i temperatury impregnacji na przewodność elektryczną, skuteczność ekranowania elektromagnetycznego (EM) (SE) oraz efektywność pochłaniania fal przez tkaniny bawełniane. Stwierdzono, że wartość SE funkcjonalizowanych tkanin bawełnianych CNT wzrastała wraz z czasem powlekania zanurzeniowego i osiągnęła 16.5 dB po dziesięciokrotnym powlekaniu zanurzeniowym CNT, co wskazało, że 97.76% fali elektromagnetycznej było ekranowane. Poprzez dodanie warstw tkanin, współczynnik SE tkanin powlekanych CNT został dodatkowo poprawiony do 26,4 dB. Zbadano również mechanizm ekranowania, porównując jego właściwości odbijania oraz pochłaniania i stwierdzono, że 65.7% fali elektromagnetycznej zostało zaabsorbowane.

8

Comparison of durability of wood coatings containing different waterborne acrylic resins and UV absorbers in natural weathering

Özgenç Özlem

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2020

|

vol. 62, nr 206

47--61

EN

In this study, pine and beech sapwood samples coated with 12 different waterborne acrylic resin coating systems were exposed to natural weathering in Trabzon, Turkey. The natural weathering test continued for 18 months. In these coating systems, water in different proportions, boric acid, two different acrylic resins and three different UV absorbers supplied by BASF were used. The aim was to compare the durability of 12 different coating systems in natural weathering in terms of colour change, surface roughness and macroscopic evaluation. These test methods were used to evaluate the appearance and physical properties of the coatings after the natural weathering test. The results led to the selection of the best coating formulation for wood durability in natural outdoor conditions. The appearance and physical values after 18 months of the weathering test showed that boric acid increases the durability of the coating for use in outdoor conditions. Additionally, the coating formulation containing especially acrylic resin and Tinuvin 400 DW provided the highest durability against outdoor conditions.

9

ZrO2 Gelcast Foams Coated with Apatite Layers

Potoczek M., Kocyło E., Krauz M., Tłuczek A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

885--891

EN

In this work, gel-casting of foams method was used to produce ZrO2 porous ceramics. The obtained foams with total porosity of 89.5 vol% were composed of approximately spherical cells having the mean diameter of 537 ± 153 μm interconnected by circular cell windows having the mean diameter of 152 ± 82 μm. Next, the ZrO2 foams were coated with fluorapatite (FA) and hydroxyapatite (HA) layers by slurry infiltration. The intermediate fluorapatite (FA) layer was introduced to prevent the chemical reactions between ZrO2 and HA at high temperatures during sintering process. The ZrO2 samples containing only HA coatings, were also tested, for comparison. The obtained ceramic biomaterials were subjected to in vitro tests in the simulated body fluid (SBF) solution. The results show that the ZrO2 foams with FA/HA layers possessed better bioactivity than the foams with the HA/HA coating.

10

Three-phase parabolic inhomogeneities with internal uniform stresses in plane and anti-plane elasticity

Wang X., Schiavone P.

Archives of Mechanics

|

2020

|

Vol. 72, nr 1

27--38

EN

We examine the in-plane and anti-plane stress states inside a parabolic inhomogeneity which is bonded to an infinite matrix through an intermediate coating. The interfaces of the three-phase parabolic inhomogeneity are two confocal parabolas. The corresponding boundary value problems are studied in the physical plane rather than in the image plane. A simple condition is found that ensures that the internal stress state inside the parabolic inhomogeneity is uniform and hydrostatic. Furthermore, this condition is independent of the elastic properties of the coating and the two geometric parameters of the composite: in fact, the condition depends only on the elastic constants of the inhomogeneity and the matrix and the ratio between the two remote principal stresses. Once this condition is met, the mean stress in the coating is constant and the hoop stress on the coating side is also uniform along the entire inhomogeneity-coating interface. The unconditional uniformity of stresses inside a three-phase parabolic inhomogeneity is achieved when the matrix is subjected to uniform remote anti-plane shear stresses. The internal uniform anti-plane shear stresses inside the inhomogeneity are independent of the shear modulus of the coating and the two geometric parameters of the composite.

11

The microstructure and selected mechanical properties of Al2O3 + 3 wt.% TiO2 plasma sprayed coatings

Michalak Monika, Łatka Leszek, Sokołowski Paweł

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 6

39--45

EN

The Al2O3+TiO2 coatings are of the interest of surface engineering due to their high hardness and wear resistance but also increased toughness, when compared to pure Al2O3 ones. This article describes the deposition of Al2O3+3 wt.% TiO2 coatings by Atmospheric Plasma Spraying (APS) technique. The commercial AMI 6300.1 powder (-45 + 22 μm) was used as a feedstock. The 2k+1 spraying experiment, based on two variables, namely spray distance and torch velocity, was designed. The samples were characterized in the terms of morphology, microstructure, microhardness and roughness. It was observed that the shorter spray distance resulted in lower porosity, higher microhardness and lower roughness of coatings.

PL

Powłoki Al2O3+TiO cieszą się zainteresowaniem inżynierii powierzchni ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie ścierne przy jednocześnie zwiększonej odporności na kruche pękanie, w porównaniu z powłokami na bazie czystego Al2O3. W artykule opisano proces natryskiwania powłok Al2O3+3% wag. TiO2 metodą proszkowego natryskiwania plazmowego (APS). Jako materiał wsadowy wykorzystano komercyjnie dostępny proszek AMI 6300.1 (-45+22 μm). Zaprojektowano plan eksperymentu 2k+1, oparty na dwóch zmiennych - odległości natryskiwania i prędkości przesuwu palnika względem podłoża. Próbki charakteryzowano pod względem morfologii, mikrostruktury, mikrotwardości oraz chropowatości. Zaobserwowano, że zmniejszenie odległości natryskiwania pozwala uzyskać powłoki o mniejszej porowatości, większej twardości i niższej chropowatości.

12

Properties of weld overlays on regenerated wheel hub of a mining vehicle

Ambroziak Andrzej, Lange Artur, Białucki Piotr, Kaczmarek Michał

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 4

69--77

EN

The paper presents problems related to the regeneration of wheel hubs for mining machinery vehicles carried out with arc welding using the MAG method. Hubs made of medium-carbon cast steel, type LII500, were weld surfaced with filler metal grade of G4Si. The tests were aimed at determining welding imperfections and metallographic properties of the surfacing welds. The influence of heat treatment on the properties of surfacing was investigated. Hardness distributions in welded hubs after various heat treatment operations were determined. Recommendations for the technology of weld surfacing the wheel hubs were formulated.

PL

W pracy przedstawiono problemy związane z regeneracją piast kół pojazdów maszyn górniczych realizowanych napawaniem łukowym metodą MAG. Piasty wykonane ze staliwa średnio węglowego gat. LII500 napawano spoiwem gat. G4Si1. Badania miały na celu określenie niezgodności spawalniczych oraz właściwości metalograficznych napoiny. Zbadano wpływ obróbki cieplnej na właściwości napoiny. Określono rozkłady twardości w napawanych piastach po różnych zabiegach obróbki cieplnej. Sformułowano zalecenia do technologii napawania piast.

13

Investigations of microstructure and selected mechanical properties of Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coatings deposited by Atmospheric Plasma Spraying (APS)

Michalak Monika, Łatka Leszek, Sokołowski Paweł, Ambroziak Andrzej

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 8

7--11

EN

Atmospheric Plasma Spraying (APS) enables deposition of coatings from different materials, including those based on Al2O3 and TiO2. In this work, Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coatings were tested. The relationships between mechanical properties, microstructure and spraying parameters (namely: spraying distance and torch scan velocity) were investigated. Commercial -45 + 5 μm powders in agglomerated as-produced state were sprayed onto the stainless steel 1.4301 substrates. The aim of the study was to determine the adhesion, microhardness and roughness of coatings but also to characterize their microstructure. It was observed that coatings sprayed from shorter distance were well melted and revealed good adhesion, but at the same time they were more porous and of lower microhardness than those deposited from the longer spraying distance.

PL

Metoda natryskiwania plazmowego, APS (ang. Atmospheric Plasma Spraying) umożliwia nanoszenie powłok z różnych materiałów, w tym na bazie Al2O3 oraz TiO2. W pracy zbadano powłoki Al2O3 + 40% wag. TiO2. Przedmiotem badań były właściwości mechaniczne oraz mikrostruktura uzyskanych powłok, w zależności od odległości natryskiwania i prędkości przesuwu palnika względem podłoża. Wykorzystano komercyjne proszki w stanie aglomerowanym o granulacji -45 + 5 μm, którymi pokryto podłoża ze stali nierdzewnej 1.4301. Przeprowadzone badania miały na celu określenie przyczepności powłok, ich mikrotwardości, chropowatości oraz charakteryzację mikrostruktury. Zaobserwowano, że krótsza odległość natryskiwania skutkuje wyższym stopniem przetopienia cząsteczek proszku w powłoce oraz wyższą przyczepnością powłok, ale jednocześnie powoduje wyższą porowatość i niższą mikrotwardość powłok.

14

Tribological Properties of Al2O3 + TiO2 Coatings Manufactured by Plasma Spraying

Łatka Leszek, Niemiec Aneta, Michalak Monika, Sokołowski Paweł

Tribologia

|

2019

|

nr 1

19--24

EN

In the paper the results of tribological, microscopic, and mechanical research of Al2O3 + TiO2 coatings manufactured by plasma spraying are presented. The feeding material was a powder Al2O3 + 13 wt.% TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) with grain size – 45 ± 15 μm. The cylinder substrates made from stainless steel (X5CrNi18-10) had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The variable spray parameters were plasma torch velocity in terms of substrate and spray distance. The morphology of obtained coatings was tested by scanning electron microscope (SEM), and the microstructure was investigated by light optical microscopy (LOM) and SEM. The results of mechanical properties examinations revealed the dependence of the microhardness and fracture toughness on the spray parameters. Tribological examinations were made in the ball-on-disc mode in technical dry friction conditions. Two loads were used, 5 N and 10 N. Based on the carried out tests, it could be concluded that a shorter spray distance and a reduction of the torch velocity allows one to achieve a more compact structure, which is characterized by good adhesion at the coating-substrate interface (in range from 11 to 14 MPa) and good wear resistance.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 + TiO2 natryskanych cieplnie metodą plazmową. Materiałem na powłoki był proszek Al2O3 + 13% wag. TiO2 (Metco 6221, OerlikonMetco) o rozkładzie wielkości cząstek -45 ±15 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10. Zmiennymi parametrami procesu była prędkość przesuwania palnika plazmowego względem podłoża oraz odległość palnika od natryskiwanej powierzchni. Morfologię otrzymanych powłok badano przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), natomiast badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz SEM. Badania właściwości mechanicznych wykazały zależność twardości oraz odporności na kruche pękanie (KC) od zastosowanych parametrów natryskiwania. Badania tribologiczne wykonano w styku kula–tarcza w warunkach tarcia suchego (technicznie). Zastosowano obciążenie 5 N oraz 10 N. Na podstawie przeprowadzonych badań można wnioskować, że skrócenie odległości natryskiwania oraz zmniejszenie prędkości przesuwu palnika względem podłoża pozwala uzyskać zwartą strukturę, która charakteryzuje się dobrą przyczepnością na styku powłoka–podłoże (w zakresie od 11 do 14 MPa) oraz dobrą odpornością na zużycie ścierne.

15

A Comparison of Tribological Performances of Al2O3 and Al2O3 + 40 WT. % Tio2 Coatings Manufactured by Atmospheric Plasma Spraying

Niemiec Aneta, Michalak Monika, Łatka Leszek, Sokołowski Paweł

Tribologia

|

2019

|

nr 4

63--71

EN

In this paper, the results of tribological, microscopic and mechanical research of Al2O3 and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coatings manufactured by atmospheric plasma spraying (APS) were presented. The feedstock materials were Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) and Al2O3 + 40 wt.% TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) powders with the average grain size of 30 μm. The stainless steel (X5CrNi18-10) coupons had a diameter equal to 25 mm and 2 mm of thickness. The morphology and microstructure of obtained coatings were tested by scanning electron microscope (SEM). Then adhesion tests and tribological examinations by ball-on-disc (BoD) mode in technical dry friction conditions were carried out. During BoD testing, the load of 5 N was used. It was concluded that the Al2O3 coating was characterized by higher wear resistance and microhardness, but, at the same time, it was of lower fracture toughness than the Al2O3 + 40 wt.% TiO2 coating.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych, mikroskopowych oraz mechanicznych powłok Al2O3 oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2, natryskanych metodą atmosferycznego natryskiwania cieplnego (APS). Materiałem na powłoki były proszki Al2O3 (Metco 6103, Oerlikon Metco) oraz Al2O3 + 40% wag. TiO2 (Metco 131VF, Oerlikon Metco) o średniej wielkości cząstek wynoszącej 30 μm. Jako podłoże zostały użyte krążki ze stali austenitycznej X5CrNi18-10 o średnicy 25 mm i grubości 2 mm. Morfologię i mikrostrukturę uzyskanych powłok oceniono przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Po określeniu przyczepności powłok wykonano badania tribologiczne w styku kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego. Zastosowano obciążenie 5 N. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że powłoki na bazie Al2O3 wykazują większą odporność na zużycie ścierne oraz wyższą mikrotwardość, ale jednocześnie mniejszą odporność na kruche pękanie (KIC) w porównaniu z powłokami na bazie Al2O3 + 40% wag. TiO2.

16

The impact of the coating system for rolling stock on fire and anti-corrosion properties

Pasieczyński Łukasz, Radek Norbert

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

790--796

EN

Paper discusses results of experimental research aimed at developing of an anti-graffiti paint system for passenger rail vehicles which fulfill the requirements of coating flammability characteristics according to EN 45545-2+A1:2015-12. The most important element of effective fire protection is the use of fire-resistant materials limiting the spread of fire and smoke in rolling stock. Coating system has to meet requirements in the field of fire properties with maintaining the desired performance parameters, such as protective and decorative properties. The development works that are the subject of this article were started by testing standard coating system flammable properties. Next stage of research was to modified fire properties of polyester putty. The tests have shown the effectiveness of the use of a protective paint that allows meeting the requirements in the field of fire safety. In addition, measurements of the corrosion resistance of anti-graffiti coatings were made.

17

Operational properties of the cermet electro-spark coatings after laser treatment – technology and application

Radek Norbert, Pietraszek Jacek, Konstanty Janusz

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

797--804

EN

The paper is concerned with determining the influence of the laser treatment process on the properties of electro-spark coatings. The properties of the coatings after laser treatment were assessed based on following methods: microstructure and X-ray diffraction analysis, adhesion tests, roughness measurement, hardness tests, tribological properties and application tests. The tests were carried out on WC-Co coating (the anode) obtained by electro-spark deposition over carbon steel C45 (the cathode) and molten with a laser beam. The coatings were deposited by means of the EIL-8A and they were laser treated with the Nd:YAG. The tests show that the laser-treated electro-spark deposited WC-Co coatings are characterized by lower hardness, higher seizure resistance, roughness and adhesion. The laser treatment process causes the homogenization of the chemical composition, the structure refinement and the healing of microcracks and pores of the electro-spark deposited coatings. Laser treated electro-spark deposited coatings are likely to be applied in sliding friction pairs and as protective coatings.

18

Poprawa właściwości mechanicznych papierów makulaturowych metodą powlekania roztworami celulozy regenerowanej z roztworów NMMO

Krysztof Marta, Olejnik Konrad, Kulpiński Piotr

Przegląd Papierniczy

|

2019

|

R. 75, nr 2

125--129

PL

Celem niniejszej pracy było przedstawienie wyników badań mających na celu określenie wpływu powłoki na bazie celulozy regenerowanej z roztworu N-tlenku N-metylomorfoliny (NMMO) nanoszonej na papier wykonany z masy makulaturowej OCC (Old Corrugated Containers), na jego właściwości strukturalne i wytrzymałościowe. Uzyskane wyniki wskazują, że dla wszystkich badanych próbek uzyskano znaczącą poprawę takich wskaźników, jak samozerwalność, rozciągliwość, opór przedarcia i liczba podwójnych zgięć. Pomimo ograniczeń zastosowanej metody, może być ona uznana za nowy sposób modyfikacji właściwości papieru, w szczególności w przypadku, kiedy unikatowe właściwości papieru pozwalają na uzasadnienie wyższych kosztów wytwarzania.

EN

The objective of the presented research was to determine the influence of cellulose coating obtained from the cellulose solution in N-methylmorpholine N-oxide (NMMO) on structural and strength properties of paper made from recycled fibres (Old Corrugated Containers - OCC). Analysis of the paper samples showed that cellulose coating significantly improved strength properties of paper such as breaking length, elongation, tear resistance and double folds number. Despite of the process limitations (e.g. necessity of removing the NMMO) this method can be considered as a novel method of paper properties modification. Due to considerable possibilities of properties modification presented method may be considered as a useful for speciality paper, where unique properties of material may justify a higher production costs.

19

Modelling of a two-dimensional photonic crystal as an antireflection coating for optoelectronic applications

Przybylski Dariusz, Patela Sergiusz

Opto - Electronics Review

|

2019

|

Vol. 27, No. 1

79--89

EN

In article a two-dimensional photonic crystal (PhC) is considered and modelled as a new generation antireflection coating for optoelectronic devices. Traditional antireflective coatings (ARCs) reduce the reflection of the radiation only – the new generation of antireflective coatings should affect the distribution of the radiation also. Such functionality can be provided by the two-dimensional PhC which reduce the reflection and scatter transmitted light. Prior to the fabrication, the PhCs should be designed and analysed. Results of the analysis should provide quantitative means for choice of materials and design solutions. In work, we analyse the electromagnetic field distribution as Poynting vectors inside the materials of optoelectronic devices, in order to investigate the possibility of improving the construction of future optoelectronic devices. Furthermore, we calculate the reflection and transmission of that ARC. It’s a complex optic analysis of new generation of ARC. The numerical analysis has been performed with the FDTD method in Lumerical Software. In work, we consider the two-dimensional photonic crystal on the top surface of optoelectronic structures. We compared the results with the traditional ARC from these same parameters as PhC: thickness and material. As an example, we presented the application of modelled, photonic crystal, thin-film, GaAs solar cells with PhC on top. The efficiency of this solar cell, using the photonic crystal, was improved by 6.3% over the efficiency of this same solar cell without PhC. Thus, our research strongly suggests that the unique properties of the photonic crystal could be used as a new generation of ARC.

20

Wpływ podwyższonej i wysokiej temperatury na właściwości antykorozyjne powłoki diamentopodobnej na stali S355

Staszewska-Samson Katarzyna, Scendo Mieczysław

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 6

197--203

PL

Zbadano wpływ podwyższonej i wysokiej temperatury na właściwości antykorozyjne powłoki diamentopodobnej (DLC) wyprodukowanej metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganej plazmą (PECVD) na podłożu stali S355 (S355/DLC). Test korozyjny badanych materiałów prowadzono metodą elektrochemiczną. Środowisko korozyjne, stanowił kwaśny roztwór chlorku sodu. Wykazano, że powłoka DLC skutecznie zabezpiecza powierzchnię stali S355 przed kontaktem z agresywnym środowiskiem korozyjnym. Obróbkę termiczną S355/DLC prowadzono w atmosferze gorącego powietrza w temperaturze 400 lub 800 °°. Stwierdzono, że po obróbce termicznej w temperaturze 400 °C, powłoka DLC częściowo traci swoje antykorozyjne właściwości. W wyniku zmian struktury powierzchni S355/DLC mikrotwardość (HV) warstwy DLC wzrasta. Natomiast po obróbce termicznej w temperaturze 800 °C powłoka węglowa na powierzchni stali S355 ulega zniszczeniu, a tym samym traci swoje ochronne działanie.

EN

Influence of higher and high temperature on anti-corrosive properties of a diamond-like carbon coating (DLC), produced by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) on S355 steel substrate (S355/DLC), was investigated. Corrosion test of materials was carried out by electrochemical method. Corrosive environment was an acidified sodium chloride solution. It has been demonstrated that the DLC coating effectively protects the S355 steel surface from contact with an aggressive corrosive environment. The thermal treatment was carried out in an atmosphere of hot air at temperatures of 400 or 800 °C. It was found that after thermal treatment at 400 °C the DLC coating partially loses its anti-corrosive properties. Due to changes in the surface structure of the S355/DLC layer its microhardness (HV) increases. However, after heat treatment at 800 °C the carbon coating is destroyed and thus loses its protective effect.