Ocena wpływu rodzaju napełniacza na odporność erozyjną powłok epoksydowych

Kotnarowska, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ocena wpływu rodzaju napełniacza na odporność erozyjną powłok epoksydowych

Autorzy

Kotnarowska D.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Estimation the influence the type of filler on the resistance to erosive of epoxy coating

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono wpływ mikronapełniaczy oraz nanonapełniaczy na zużycie erozyjne modyfikowanych nimi powłok epoksydowych. Wprowadzone do struktury powłok mikrosfery szklane miały zróżnicowaną średnicę, nieprzekraczającą jednak 30 žm. Natomiast nanonapełniacz stanowiły cząstki miedzi o średnicy 66 nm i udziale masowym 3,5%, a ich udział masowy wynosił 10%. Zastosowane nanocząstki miedzi wpłynęły istotnie na odporność erozyjną modyfikowanych nimi powłok epoksydowych, bowiem odporność erozyjna wzrosła o 46% w porównaniu z powłoką niemodyfikowaną. Uwarunkowane to było przede wszystkim: podwyższeniem twardości powłok, redukcją ich chropowatości, a także wzrostem modułu zachowawczego (sprężystości) E’ powłok modyfikowanych. Najmniejszą odporność erozyjną wykazała powłoka kompozytowa, składająca się z trzech warstw powłoki epoksydowej – modyfikowanej mikrosferami szklanymi. Prawdopodobnie miały na to wpływ: większa chropowatość powłoki kompozytowej, niska odporność mikrosfer szklanych na oddziaływanie cząstek skrawających powłokę lub niska odporność mikrosfer na kruche pękanie, a także słabe ich związanie z tworzywem epoksydowym. Większą odporność erozyjną uzyskano dla trójwarstwowej powłoki epoksydowej z międzywarstwą, modyfikowaną mikrosferami szklanymi. Wzrosła ona o 16% w odniesieniu do powłoki niemodyfikowanej.

The paper presents influence of micro- and nanofillers on erosive wear of coatings modified with the use of these particles. Glass microspheres of differentiated diameter values not exceeding 30 žm were used as microfiller at a mass share of 10%; whereas, nanofiller copper particles of mean diameter 66 nm were used at a mass share of 3.5%. Copper nanoparticles caused the essential increase of the erosive resistance of the coatings modified with their use, since this resistance increase by 46% in comparison with the erosive resistance of unmodified coatings. It was primarily caused by the increase in the coating hardness, coating roughness reduction, and the increase of the dynamic storage modulus E’ of modified coatings. The composite coating consisting of epoxy layers modified with glass microspheres showed the lowest erosive resistance. It was probably caused by the higher roughness of the composite coating, the low resistance of microspheres to brittle cracking, and their weak bonding with epoxy material. Higher erosive resistance was obtained for a three-layer epoxy coating with interlayer modified with glass microspheres. It increased by 16%, compared with the erosive resistance of the unmodified coating.

Słowa kluczowe

erozja powłok epoksydowych mikrosfery szklane nanocząstki miedzi

erosion of epoxy coatings glass microspheres copper nanoparticle

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Tribologia

Rocznik

2010

Tom

nr 4

Strony

201--209

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Kotnarowska D.

Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Radomska, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, d.kotnarowska@pr.radom.pl

Bibliografia

1. Barna E. et al.: Innovative, scratch proof nanocomposites for clear coatings. Composites: Part A 2005, Vol. 36, p. 473-480.
2. Bondioli F., Cannillo V., Fabbri E., Messori M.: Preparation and characterization of epoxy resins filled with submicron spherical zirconia particles. Polimery 2006, Vol. 51, p. 794-789.
3. Figovsky O.L., Blank N.: Nanocomposite coatings. Increasing their properties during exposure in aggressive media. Conference materials. Advances in Coatings Technology ACT06, 28-30 November 2006, Warsaw, Poland.
4. Finnie I. Erosion of surfaces by solid particles.: Wear 1960, Vol. 3, p. 87-103.
5. Finnie I., McFadden D. H.: On the velocity dependence of the erosion of ductile metals by solid particles at low angles of incidence. Wear 1978, Vol. 48, p. 181-190.
6. Hutchings I.M.: Abrasive and erosive wear tests for thin coatings: a unified approach. Tribology International 1998, Vol. 31, Nos 1-3, pp. 5-15.
7. Kotnarowska D.: Kinetics of wear of epoxide coating modified with glass microspheres and exposed to the impact of alundum particles. Progress in Organic Coatings 1997, Vol. 31, p. 325-330.
8. Kotnarowska D.: Rodzaje procesów zużywania powłok polimerowych. Monografia Nr 60, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2003, 212 s.
9. Kotnarowska D., Kotnarowski A.: Influence of ageing on kinetics of epoxy coatings erosive wear. International Journal of Applied Mechanics and Engineering 2004, Vol. 9, p. 53-58.
10. Kotnarowska D.: Examination of dynamic of polymeric coatings erosive wear process. Materials Science 2006, Vol. 12, nr 2, p. 138-143.
11. Kotnarowska D.: Influence of Ultraviolet Radiahon on Erosive Resistance or Modified Epoxy Coatings. Solid State Phenomena 2006, vol. 113 (Mechatronic Systems and Materials), p. 585-588.
12. Kotnarowska D.: Powłoki ochronne. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2007, 320 s. (wydanie II, uzupełnione).
13. Kotnarowska D., Klasek T.: Wpływ starzenia na porowatość powłok epoksydowych. Inżynieria Powierzchni 2007, Nr 4, s. 15-21.
14. Kotnarowska D.: Erozja powłok polimerowych. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2009, 144 s.
15. Kotnarowska D.: Effect of nanofillers on wear resistance of polymer coatings. Solid State Phenomena 2009, Vol. 144, p. 285-290.
16. Kotnarowska D.: Epoxy coating destruction as a result of sulphuric acid aqueous solution action. Progress in Organie Coatings 2010, Vol. 67, p. 324-328.
17. Nour M. A., Hassanien M. M.: Effect of copper chelate of pyridineanilide modified montmorillonite on the flammability and thermal stability of polypropylene. Polimery 2005, Vol. 50, p. 371-3373.
18. Pilotek S., Tabellion F.: Nanoparticles in coatings. Tailoring properties to applications. European Coatings Journal 2005, Vol. 4, p. 170-172.
19. Pommerscheim J.M., Nguyen T., Zhang Z., Hubbard J.B.: Degradation of organic coatings on steel; mathematical models and predictions. Progress in Organic Coatings 1994, Vol. 25, p. 23-41.
20. Rajesh J.J., Bijwe J., Tewari U.S., Venkataraman B.: Erosive wear behavior of various polyamides. Wear 2001, Vol. 249, p. 702-714.
21. Tilly G.P., Sage W.: The interaction of particle and material behaviour in erosion processes. Wear 1970, Vol. 16, p. 447-465.
22. Tilly G.P.: Erosion caused by airborne particles. Wear 1969, Vol. 14, p.63-79.
23. Tilly G.P.: Sand erosion of metals and plastics: A brief review. Wear 1969,Vol. 14, p. 241-248.
24. Zahavi J., Schmitt G.F.: Solid particle erosion of reinforced composite materials. Wear 1981, Vol. 71, p. 179-190.
25. Żuchowska D.: Polimery konstrukcyjne. WNT, Warszawa 1995, 264 s.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS1-0041-0019