Powłoki na stali nierdzewnej wytwarzane anodowo oraz metodą CVD z nanostrukturami węglowymi o właściwościach hydrofobowych

Buczko, Z.; Olkowicz, K.; Tomassi, P.; Żółciak, T.

doi:10.5604/01.3001.0012.2092

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Powłoki na stali nierdzewnej wytwarzane anodowo oraz metodą CVD z nanostrukturami węglowymi o właściwościach hydrofobowych

Autorzy

Buczko Z. , Olkowicz K. , Tomassi P. , Żółciak T.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.2092

Warianty tytułu

Coatings with carbon nanostructures with hydrophobic properties made by anodizing and the CVD method on stainless steel

Języki publikacji

Abstrakty

Metodą anodowego utleniania stali nierdzewnej i późniejszego nakładania warstw węglowych w procesach CVD otrzymano powłoki o właściwościach hydrofobowych i superhydrofobowych. Modyfikowano parametry procesu CVD i otrzymywano różne struktury węglowe, w tym grafenowe. Warstwy charakteryzowano za pomocą widm Ramana oraz mikroskopii SEM. Zwilżalność powierzchni oceniono badając kąt zwilżania. Próbki zawierające warstwy węglowe wykazywały właściwości hydrofobowe, a te zawierające struktury grafenowe charakteryzowały się kątem zwilżania większym niż 150°, co oznacza właściwości superhydrofobowe.

The method of anodic oxidation of stainless steel and the subsequent deposition of carbon layers in the CVD processes resulted in obtaining the coatings with hydrophobic and superhydrophobic properties. The parameters of the CVD process were modified and various carbon structures, including graphene type ones, were obtained. The coatings were characterised by Raman spectra and SEM microscopy. The wettability of the surface was evaluated by investigating a contact angle. The samples containing carbon coatings showed hydrophobic properties, and those containing graphene structures were characterized by the contact angle greater than 150°, which means superhydrophobic properties.

Słowa kluczowe

anodowanie stali hydrofobowość superhydrofobowość CVD stal grafen

steel anodizing hydrophobicity superhydrophobicity CVD steel graphene

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej

Czasopismo

Inżynieria Powierzchni

Rocznik

2018

Tom

nr 2

Strony

30--37

Opis fizyczny

Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Buczko Z.

Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Olkowicz K.

Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Tomassi P.

Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Żółciak T.

Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

1. Young T.: III. An essay on the cohesion of fluids. „Philosophical Transactions of the Royal Society of London” 1805, vol. 95, p. 65–87.
2. Wenzel R.N.: Resistance of solid surfaces to wetting by water. „Industrial and Engineering Chemistry” 1936, vol. 28, No. 8, p. 988–994.
3. Cassie A.B.D., Baxter S.: Wettability of porous surfaces. „Transactions of the Faraday Society” 1944, vol. 40, p. 546–551.
4. Roach P., Shirtcliffe N.J., Newton M.I.: Progress in superhydrophobic surface development. „Soft Matters” 2008, vol. 4, issue 2, p. 224–240.
5. Yu Q. et al.: Fabrication of adhesive superhydrophobic Ni-Cu-P alloy coatings with high mechanical strength by one step electrodeposition. „Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects” 2013, 427, p. 1–6.
6. Haghdoost A., Pitchumani R.: Fabricating Superhydrophobic Surfaces via a Two-Step Electrodeposition Technique. „Langmuir” 2014, 30(14), p. 4183–4191.
7. Lee W., et al.: Nanostructure-Dependent Water-Droplet Adhesiveness Change in Superhydrophobic Anodic Aluminum Oxide Surfaces: From Highly Adhesive to Self-Cleanable. „Langmuir” 2009, 26(3), p. 1412–1415.
8. Kang S.M., et al: One-Step Modification of Superhydrophobic Surfaces by a Mussel-Inspired Polymer Coating. „An-gewandte Chemie International Edition” 2010, vol. 49, issue 49, p. 9401–9404.
9. Wang X.J., Song W., Li Z., Cong Q.: Fabrication of superhydrophobic AAO-Ag multilayer mimicking dragonfly wings. „Chinese Science Bulletin” 2012, vol. 57, issue 35, p. 4635–4640.
10. Meng L-M., Park S-J.: Superhydrophobic carbon-based materials: a review of synthesis, structure, and applications. „Carbon Letters” 2014, vol. 15, No. 2, p. 89–104.
11. Liu H., Zhai J., Jiang L.: Wetting and anti-wetting on aligned carbon nanotube films. „Soft Matter” 2006, vol. 2, issue 10, p. 811–821.
12. Qin D.: A facile approach for the fabrication of superhydrophobic surface with candle smoke particles. „Physico-chemical Problems of Mineral Processing” 2015, 51(2), p. 501–510.
13. Liang C.J., et al.: Relationship between wettabilities and chemical compositions of candle soots. „Fuel” 2014, vol. 128, p. 422–427.
14. Pagels J., et al.: Chemical composition and mass emission factors of candle smoke particles. „Journal of Aerosol Science” 2009, 40(3), p. 193–208.
15. Aljumaily M.M., et al.: Optimization of the Synthesis of Superhydrophobic Carbon Nanomaterials by Chemical Vapor Deposition. „Scientific Reports” 2018, 8:2778. DOI: 10.1038/s41598-018-21051-3.
16. Ferrari A.C., Basko D.M.: Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene. „Nature Nanotechnology” 2013, 8, p. 235–246.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-bcb65af5-a3a5-420a-9247-9c8c0f8b4c32