Rola wody, EBH i temperatury w preparatyce hybrydowych powłok otrzymywanych za pomocą metody zol-żel.

• Autorzy: Głuszek J. , Masalski J. , Kucharczyk B. , Golubski Z.

Warianty tytułu

EN

Role of water, EBH and temperature in preparation of hybrid coatings obtained through the sol-gel process.

• Konferencja: V Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka powierzchniowa" '2002, Częstochowa Kule, 18-20 wrzesień 2002
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Za pomocą metody zol-żel wytworzono na stali chirurgicznej typu 316L powłoki nieorganiczno-organiczne wykorzystując tetraetoksysilan (TEOS) i eter bisglicydowy hydrochinonu (EBH). Wielowarstwowe powłoki otrzymywano metodą zanurzeniową z zoli zawierających różne ilości TEOS-u, wody, alkoholu etylowego i EBH. Stosowano dwie różne temperatury wypalania powłok. Dokonano elektrochemicznej oceny właściwości ochronnych powłok w roztworze Ringera za pomocą metody stałoprądowej. W oparciu o chrakterystyki polaryzacyjne dokonano oceny jakości powłok. Posłużono się arbitralnie wybranymi wielkościami i -750mv, E2mi A. Wyłoniono siedem najlepszych powłok i uszeregowano je (ranking) biorąc pod uwagę dodatkowy, trzeci parametr opór polaryzacyjny. W preparatyce zoli najbardziej odpowiednim stosunkiem molowym prekursora TEOS do wody jest stosunek 1:5. Właściwości ochronne powłok wypalanych w temperaturze 300 stopni Celsjusza przewyższają właściwości ochronne powłok wypalanych w temperaturze 250 stopni Celsjusza. Nie można jednoznacznie określić, jaki jest wpływ EBH zawartego w zolu na odporność korozyjną powłok (zbyt mała rozpuszczalność EBH w zolu). Małe zmiany w preparatyce często wywierają nieproporcjonalnie duży wpływ na jakość powłoki.

EN

The inorganic-organic coatings on the surgical 316L stainless steel have been synthesized by sol-gel techniques from TEOS and EBH. The multilayer dip coatings have been prepared from sols with different molar ratios of TEOS, water, ethanol and EBH. Coatings have been heated at two different temperatures. The electrochemical estimation by d.c. (direct connect) measurements of protective coatings in Ringer's solution is reported. Coatings performance has been compared using polarization characteristics. Two arbitrary chosen values were applied: i-750mv and E2mu A. The best seven coatings were selected and ranked with regard to the additional parameter - the polarization resistance. In preparation of sols the most appropriate molar TEOS - water ratio was 1:5. Heat treatment at 300 degrees centigrade lead to more remarkable improvements in corrosion resistance of coatings than that at 250 degrees centigrade. It is impossible to univocally determine the effect of EBH content in sol on corrosion resistance of coatings (poor dissolution of EBH in sol). Small changes in the preparation process can often have disproportionate effect on the quality of coating.

Słowa kluczowe

PL

woda; EBH; temperatura; powłoki hybrydowe; metoda zol-żel; TEOS; powłoka ochronna; ocena; metoda stałoprądowa; opór polaryzacyjny

EN

water; EBH; temperature; hybrid coatings; sol-gel process; TEOS; protective coatings; measurement; direct connect measurement; polarization resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2002
• Tom: R. XXIII, nr 5
• Strony: 355--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Głuszek J.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Politechnika Wrocławska

autor

Masalski J.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Politechnika Wrocławska

autor

Kucharczyk B.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Politechnika Wrocławska

autor

Golubski Z.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• 1. Guglielmi M.: Sol-gel coating on metals. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 8, 1997.
• 2. Atik M., Aegerter MA.: Corrosion resistant sol-gel ZrO2: coatings on stainless steel, Journal of Non-Crystalline Solids. 143, 1992.
• 3. Atik M., De Lima Neto P., Avaca L.A., Aegerter M.A.. Zarzycki J.: Protection of 316L stainless steel against corrosion by SiO2 coatings, Journal of Materials Science Letters, 15, 1994.
• 4. Atik M., Zarzycki J.: Protective TiO2-SiO2 coatings on stainless steel sheets prepared by dip-coating. Journal of Materials Science Letters. 17, 1994.
• 5. Atik M., Rkha C., De Lima Neto P., Avaca L.A., Aegerter M.A., Zarzycki J.: Protection of 316L stainless steel by zirconia sol-gel coatings in 15% H2SO4 solutions. Journal of Materials Science Letters, 3, 1995.
• 6. Atik M., De Lima Neto P., Avaca L.A., Aegerter M.A.: Sol-gel thin films corrosion for corrosion protection. Ceramic International, 6,1995.
• 7. Atik M., De Lima Neto P., Aegerter M.A., Avaca L.A.: Sol-gel TiO2-SiO2, films as protective coatings against corrosion of 316L stainless steel in H₂SO4 solutions. Journal of Applied Electrochemistry, 25, 1995.
• 8. Atik M., Messaddeq S.H., Luna F.P., Aegerter M.A.: Zirconia sol-gel coatings deposited on 304 and 316L stainless steel for chemical protection in acid media. Journal of Materials Science Letters, 23, 1996.
• 9. Biswas R.G., Woodhead J.L., Bhattacharaya A.K.: Corrosion studies of inorganic sol-gel alumina coatings on 316 stainless steel. Journal of Materials Science Letters, 16, 1997.
• 10. Biswas R.G.. Sanders R.D.: The effects of a CeO2 coating on the corrosion parameters of type 304 stainless steel. Journal of Materials Engineering and Performance, 6, 1998.
• 11. De Damborenea J.. Pellegri N., De Sanctis O.. Duran A.: Electrochemical behaviour of SiO2 sol-gel coatings on stainless steel. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 4, 1995.
• 12. De Sanctis O., Gomez L., Pellegri N., Parodic C., Marajofsky A., Duran A.: Protective glass coatings on metallic substrates. Journal of Non-Crystalline Solids, 121, 1990.
• 13. Di Maggio R., Ferdizzi L., Rossi S., Scardi P.: Dry and wet corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel coated by sol-gel ZrO2-CeO₂ films. Thin Solid Films, 286, 1996.
• 14. Nazeri A., Trzaskoma-Paulette P.P., Bauer D.: Synthesis and properties of cerium and titanium oxide thin coatings for corrosion protection of 304 stainless steel. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 3, 1997.
• 15. Simoes M., Assis O.B.G., Avaca L..A.: Some properties of protective solgel glass coatings on sintered stainless steels. Journal of NonCrystalline Solids, 273, 2000.
• 16. Trzaskoma-Paulette P.P., Nazeri A.: Effects of sol-gel coatings on the localized corrosion behawior of 304 stainless steel. Journal of the Electrochemical Society,4, 1997.
• 17. Schmidt H., Wolter H.; Organically modified ceramics and their applications, Journal of Non-crystalline solids, 121, 1990.
• 18. Schmidt H.: New type of non-crystline solids between inorganic and organic materials, Journal of Non Crystalline Solids, 73,1985.
• 19. Qvarfort R.: New electrochemical cel for pitting corrosion testing, Corrosion Science, 22, 1988.
• 20. Szklarska-Śmiałowska Z.: Pitting Corrosion of Metals, NACE, Houston, Texas, 1986.
• 21. Głuszek J., Masalski J., Furman P.. Nitsch K.: Structural and electrochemical examination of PACVD TiO2 Films in Ringer solution, Biomaterials, 18, 1977.