BazTech - Yadda

1

Posadzki antyelektrostatyczne w obiektach przemysłowych

Ryżyński Władysław, Świątek-Żołyńska Sylwia

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 10

17--20

2

Rezystywność staliwa aluminiowego

Jaśkowiec Krzysztof, Bacior Magdalena, Grudzień-Rakoczy Małgorzata, Pirowski Zenon, Bitka Adam

Journal of Applied Materials Engineering

|

2019

|

Vol. 59, no. 3

113--126

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dwóch gatun-ków staliwa (oznaczonych dalej jako Stop 1 oraz Stop 2). Stop 1 zawiera między innymi: 0,25% C, 11,5% Al, 5,85% Cr, 1,97% Mo. W przypadku Stopu 2 zawartość węgla wynosiła 0,035%, natomiast aluminium 13,5%, pierwiastki takie, jak: Cr, Ni, Sb, B, nie przekroczyły 1% udziału w składzie chemicznym tego stopu. Badania rezystywności Stopu 1 przeprowadzono podczas badania odporności na zmęczenie cieplne, natomiast Stop 2 badano na przygotowanym stanowisku, realizując pomiar rezystancji metodą czteropunktową.Dla Stopu 1 przeprowadzono pomiary rezystancji w funkcji czasu, wydłużenia oraz temperatury. Dla porównania przedstawiono wyniki badań innych stopów badanych na tym stanowisku w ramach realizacji innych prac B+R.Korzystając z materiału uzyskanego podczas badania lejności Stopu 2, określono wpływ warunków krzepnięcia na rezystywność. Przedstawiono wyniki badań kalorymetrycznych tego stopu, określając temperaturę przemian fazowych dla różnych warunków krzepnięcia Stopu 2.

EN

The paper presents the results of investigations of two cast steel grades (further referred to as Alloy 1 and Al-loy 2). Alloy 1 contains, among others, 0.25% C, 11.5% Al, 5.85% Cr, 1.97% Mo, in Alloy 2 was obtained 0.035% C, 13.5% Al, elements such as Cr, Ni , Sb, B, did not exceed 1% share in the chemical composition of this alloy. Resistivity tests of Alloy 1 were carried out during the test of resistance to thermal fatigue, while Alloy 2 was tested on a prepared test stand and the resistance was measured using a four-point method.For Alloy 1, the resistance was measured as a function of time, elongation and temperature. For comparison, the results of tests of other alloys conducted on this stand within the framework of other R&D works are presented.Using the material obtained during the test for castability of Alloy 2, the influence of solidification conditions on resistivity was determined. The results of calorimetric tests of this alloy are presented, determining the phase transition temperature for various solidification conditions of Alloy 2.

3

Thermal Degradation Behavior of Ag Nanowire-Coated Transparent Conductive Film

Kim Jae-Yeon, Kim Hye-Young, Kim Hyun-Su, Yoo Ki-Tae, Yang Won-Jon, Byeon Jai-Won

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 3

913--916

EN

For the reliable applications of silver nanowires, AgNW, which is used as a conductive transparent film in electronic devices, the isothermal degradation behaviors of AgNW films with and without overcoating were investigated. Accelerated isothermal degradation was performed as a function of temperature, time, and atmosphere. Electrical resistance and optical transmittance were measured and correlated with the microstructural damages, such as formation of oxide particles and fragmentations of AgNW, which were quantitatively determined from the scanning electron micrographs. The overcoating retarded the formation of oxide particles and subsequent fragmentations as well as resulting degradation in electrical resistance without affecting the optical transmittance.

4

Using non-destructive methods for measurementof reinforcement corrosion in practice

Brodnan M., Koteš P., Bahleda F., Šebök M., Kučera M., Kubissa W.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 3

55--58

EN

The paper deals with a description of selected methods, by which it is possible to detect the corrosion loss of steel reinforcement, based on the recorded change in electrical resistance at the time. By verification the suitability of using these methods in previous researches [1, 5, 7, 15] we prepared new samples with required dimensions withinproject APVV- 14-0772. Formation and progression of corrosion [2, 3, 6, 8–10, 13, 14] we will monitor on samples of reinforcing steel in the form of separate bars and in bars embedded in concrete. There will be also used samples of structural steel. Part of the samples will be exposed to the atmospheric environment and the remaining samples will be subjected to accelerated tests in climatic chambers. Real type of corrosion (uniform corrosion, non-uniform corrosion, pitting corrosion, etc.) of samples will be assessed visually and by means of scanning electron microscopy (SEM).

PL

W artykule opisano wybrane metody umożliwiające wykrywanie korozji stali zbrojeniowej na podstawie zarejestrowanych zmian oporności elektrycznej w czasie. Po weryfikacji przydatności stosowanych w poprzednich badaniach metod [1, 5, 7, 15] w ramach projektu APVV-14- 0772 przygotowane zostały kolejne próbki o odpowiednich wymiarach. Początek oraz postęp korozji [2, 3, 6, 8–10, 13, 14] będą monitorowane na próbkach stali zbrojeniowej, zarówno na samych prętach, jak i na prętach umieszczonych w betonie. Zostaną również wykorzystywane próbki ze stali konstrukcyjnej. Część próbek będzie wystawiona na działanie środowiska atmosferycznego, a pozostałe zostaną poddane przyspieszonym testom w komorach klimatycznych. Typ korozji (jednolita, nierównomierna, wżerowa, itd.) próbek będzie określany wizualnie oraz za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM).

5

Badania oporności elektrycznej zaprawy cementowej zbrojonej włóknami węglowymi spowodowanej długością spękań i odkształceń w trakcie pomiarów naprężeń rozciągających przy zginaniu trójpunktowym i przy rozłupywaniu

Teomete E.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 1

1--17

PL

Rozwój samo-śledzących inteligentnych materiałów dla przemysłu budowlanego jest ważnym zadaniem, mającym na celu ich zabezpieczenie przed zniszczeniem i zapewnienie długiego okresu eksploatacji. W artykule zbadano korelację pomiędzy długością rysy a opornością elektryczną matrycy cementowej zbrojonej włóknami węglowymi stosując trzy-punktowe zginanie próbek i mierząc równocześnie wzrost długości rysy oraz oporność. Znaleziono po raz pierwszy bardzo dobrą korelację pomiędzy tymi zmiennymi dla zbrojonych włóknami węglowymi kompozytów cementowych. Bardzo dobra korelacja liniowa pomiędzy naprężeniem rozciągającym, badanym przy rozłupywaniu próbek, i opornością elektryczną takich samych kompozytów cementowych została także ustalona. Zmierzony bardzo duży wskaźnik określający zmianę oporności elektrycznej w stosunku do długości rysy wynoszący 1435 jest największym wskaźnikiem matrycy w kompozytach cementowych. Kompozyty cementowe opracowane w trakcie tych badań mogą być stosowane do wykrywania rys i odkształceń i ich śledzenia w konstrukcjach betonowych.

EN

Development of self-sensing smart materials for construction industry is an important task to protect the lives and to achieve optimal asset management strategies. In this study, five different carbon fibre reinforced cement matrix composites were designed with carbon fibres having length of 3 mm. In order to investigate the relation between the crack length and electrical resistance change notched three-point bending test was applied to the rectangular prism samples. During the bending test, crack length and electrical resistance were simultaneously recorded. A strong linear relationship was found between the crack length and electrical resistance change. Correlations between the crack length and electrical resistance change were determined for the first time in the literature for carbon fiber reinforced cement composites. Tensile strain and electrical resistance were simultaneously measured during the split tensile tests and a strong linear correlation between the tensile strain and electrical resistance change was determined. The maximum gage factor was obtained at the percolation threshold value due to the shift in the conduction system from post-percolation to pre-percolation by strain. Gage factors as high as 1435 were measured which is the highest gage factor reported for cement matrix composites. The cement composites designed in this study can be used for crack detection and strain sensing in health monitoring of concrete structures.

6

Influence of Dry Cleaning on the Electrical Resistance of Screen Printed Conductors on Textiles

Kazani I., De Mey G., Klepacko R., Hertleer C., Guxho G., Van Langenhove L., Napieralski A.

Autex Research Journal

|

2016

|

Vol. 16, no. 3

146--153

EN

Electrically conducting inks were screen printed on various textile substrates. The samples were dry cleaned with the usual chemicals in order to investigate the influence of the mechanical treatment on the electrical conductivity. It was found that dry cleaning has a tremendous influence on this electrical conductivity. For several samples, it is observed that the electrical resistance increases with the square of the number of dry cleaning cycles. In order to explain this observation a theoretical model and a numerical simulation have been carried out, by assuming that dry cleaning cycles introduce a crack in the conducting layer. The theoretical analysis and the numerical analysis both confirmed the experimental observations.

7

Examination of Electrical Resistance of Carburizers Used for Cast Iron Production

Książek D., Koza M., Bieroński M., Krasa O., Kuś R.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

65--68

EN

The publication presents the results of examination of selected carburizers used for cast iron production with respect to their electric resistance. Both the synthetic graphite carburizers and petroleum coke (petcoke) carburizers of various chemical composition were compared. The relationships between electrical resistance of tested carburizers and their quality were found. The graphite carburizers exhibited much better conductivity than the petcoke ones. Resistance characteristics were different for the different types of carburizers. The measurements were performed according to the authors’ own method based on recording the electric current flow through the compressed samples. The samples of the specified diameter were put under pressure of the gradually increased value (10, 20, 50, 60, and finally 70 bar), each time the corresponding value of electric resistance being measured with a gauge of high accuracy, equal to 0.1μΩ. The higher pressure values resulted in the lower values of resistance. The relation between both the thermal conductance and the electrical conductance (or the resistance) is well known and mentioned in the professional literature. The results were analysed and presented both in tabular and, additionally, in graphic form.

8

Ochrona środowiska. Część 3. Ocena przydatności opolskich wyrobisk po eksploatacji bazaltu do lokowania odpadów energetycznych

Gwoździewicz M., Bzowski Z.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 3

171--181

PL

W artykule przedstawiono ocenę możliwości bezpiecznego lokowania odpadów energetycznych w wyrobiskach po eksploatacji bazaltu w Graczach i Rutkach na Opolszczyźnie. Zaprezentowano analizę warunków hydrogeologicznych i środowiskowych oraz ocenę wyników badań elektrooporowych w spągu i obrzeżeniu każdego wyrobiska. Oceniono wyniki badania współczynników filtracji skał i gruntów występujących w podłożu i sąsiedztwie wyrobisk. Przeprowadzono ocenę odpadów energetycznych przydatnych do wykorzystania do makroniwelacji (likwidacji) wyrobisk po eksploatacji bazaltu.

EN

The paper presents an assessment of the possibility of safe deposition of energy wastes in excavations left after the exploitation of basalt in Gracze and Rutki in Opole region. It presents an analysis of hydrogeological and environmental conditions and the evaluation of the test results of investigations on electrical resistance in the floor and outline of each of the excavation. It evaluated the results of permeability coefficients of the rocks and the grounds occurring in the substrate and the vicinity of the excavations. It carried out an assessment of the energy wastes useful to be used for micro-leveling (liquidation) of excavations left after extraction of basalt.

9

Zależność pomiędzy oporem elektrycznym a odkształceniem przy ściskaniu kompozytów cementowych zbrojonych włóknami stalowymi

Teomete E., Kocyigit O. I.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 4

244--252

PL

Inteligentne materiały konstrukcyjne umożliwiają kontrolę stanu konstrukcji betonowych przy stosunkowo małych kosztach, zapewniając dużą czułość. W pracy przygotowano kompozyty cementowe zbrojone włóknami stalowymi, a ich badania wykazały, że opór elektryczny próbek betonowych rośnie z czasem hydratacji. Zbadano właściwości czujnika tensometrycznego złożonego z betonu z włóknami stalowymi, a mianowicie współczynnik czujnika [czułość], liniowość oraz granicę odkształcenia. Współczynnik czujnika w przypadku komercyjnych czujników metalowych wynosi K=2, podczas gdy dla kompozytów cementowych zbrojonych włóknami stalowymi współczynnik ten jest bardzo duży i wynosi K=156. Tak więc, czujniki betonowe są bardziej czułe na odkształcenie niż komercyjne metalowe czujniki tensometryczne. Nawet w przypadku zastosowania powtórnych obciążeń przy znacznych poziomach naprężeń, współczynnik czujnika betonowego pozostaje wysoki, co wskazuje na możliwość ich stosowania jako inteligentnych materiałów konstrukcyjnych.

EN

The smart structural materials are enable to health monitoring of concrete with reduced expenses and high sensitivity. In this study, steel fibre concretes were produced and their examination was showing that their electrical resistance is increasing with the curing age. The measurements possibilities of these sensors, which are gage factor (sensitivity), linearity and strain limit were determined. The gage factor of the commercial metal strain gages is K=2 while gage factor of steel fibre concrete was high, equal K=156. Thus, the steel fibre concretes are much more sensitive to strain than commercial metal strain gages. Even after the repeated loading of concrete samples to considerable stress levels, the gag e factor remains high which shows that the cement composite can be used as a smart structural material.

10

Zależność pomiędzy odkształceniem przy ściskaniu a oporem elektrycznym kompozytów cementowych zbrojonych włóknami węglowymi

Teomete E., Kocyigit O. I.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 1

1--10

PL

Stała kontrola stanu konstrukcji ma kluczowe znaczenie dla ochrony przed awariami oraz ma duży wpływ na koszty utrzymania w dobrym stanie obiektów budowlanych. Opracowanie inteligentnych materiałów, które same kontrolują zmiany swoich właściwości umożliwi solidne i niezawodne oraz tanie śledzenie stanu konstrukcji betonowych. W pracy wytworzono dwadzieścia jeden zapraw cementowych. Jedna z mieszanek nie zawierała włókien węglowych, podczas gdy pozostałe zawierały włókna węglowe o różnej długości oraz ich różnym udziale objętościowym. Z każdej mieszanki wykonano i zbadano na ściskanie po trzy próbki; zbadano sześćdziesiąt trzy próbki. Jednocześnie z badaniami ściskającymi mierzono właściwości elektryczne próbek. Określono korelacje pomiędzy odkształceniem a zmianą oporu elektrycznego. Parametry eksploatacyjne czujnika odkształcenia, które określa się jako współczynnik czujnika, liniowość i granica odkształcenia, zostały ocenione dla tych zapraw cementowych. Wyniki pokazały, że kompozyty cementowe zbrojone włóknami węglowymi miały znacznie większą czułość na odkształcenia niż komercyjne metalowe czujniki tensometryczne, natomiast charakteryzował je mały błąd w szacowaniu odkształcenia. Stwierdzono, że granice odkształcenia zapraw cementowych były na tyle wysokie, że mogą one być zastosowane jako czujniki odkształcenia w konstrukcjach betonowych. Niniejsza praca jest wkładem do rozwoju inteligentnych materiałów i konstrukcji w budownictwie.

EN

Structural health monitoring has crucial importance to protect the lives and to organize the management of concrete structures. Development of self-sensing smart materials will enable cost effective, robust and reliable solutions for structural health monitoring of concrete. In this study, twenty one cement mortars without and with carbon fibers reinforcement were produced and their compressive strength was tested. Simultaneously, the correlations between strain and electrical resistance change of all mortars were determined. Performance parameters of a strain sensor, which are gauge factor, linearity and strain limit, were evaluated for these cement mortars. The results showed that the cement mortars were much more sensitive to strain than commercial metal strain gauges, while they had a little error of strain estimation. The strain limits were found to be high enough for the mortars without and with carbon fibers reinforcement to be used as strain sensors for concrete structures. This study is a contribution to develop smart materials as sensors for the concrete constructions.

11

Modeling of four electrode measuring system for determination the resistivity of thin antistatic coatings

Borowik L, Jakubas A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 12

109--112

EN

In the paper, the mathematic model for determine the resistivity of thin antistatic coating was presented. The model based on four-points method and method of images. In the model, the parameters of measuring system and coating was described. It depend on thickness of the coating and the relative permeability of the bulk.

PL

W artykule opisano model matematyczny do wyznaczania rezystancji cienkich warstw antyelektrostatycznych. Model opiera się na metodach czteropunktowej oraz odbić zwierciadlanych. Wyznaczony limit rozmiaru układu - odstępu pomiędzy elektrodami pomiarowymi uzależniony jest od grubości warstwy i stosunku rezystywności warstwy/podłoże.

12

Badanie rezystancji elektrycznej żył wybranych przewodów

Olesz M., Ryl J.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2013

|

Nr 35

35--38

PL

W artykule omówiono wymagania przepisów w zakresie sprawdzania rezystancji elektrycznej przewodów niskiego napięcia. Podano wyniki badań rezystancji elektrycznej dla wybranych przewodów miedzianych. Na podstawie analiz fizykochemicznych określono zawartość zanieczyszczeń w miedzi.

EN

This paper discusses the requirements of regulations for checking electrical resistance of low voltage conductors. Electrical resistance measurement results of copper conductors are also presented. The content of impurities in the copper wires is determined on the basis of physico-chemical analysis.

13

Wpływ stopu Lipowitz’a na oporność elektryczną żywicy epoksydowej

Wierzbicki Ł.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 4 (154)

414--417

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rezystancji powierzchniowej i rezystywności skrośnej kompozytów żywicy epoksydowej i stopu niskotopliwego. W badaniach wykorzystano stop Lipowitz’a oraz Epidian 6 sieciowany utwardzaczem Z1. Ideą przedstawionych w pracy badań, jest sprawdzenie możliwości wykorzystania ciekłego napełniacza metalicznego do modyfikacji materiałów polimerowych. Uzyskane wyniki potwierdzają założenia eksperymentu.

EN

This article presents the results of surface resistance and volume resistivity tests of composites of epoxy resin and a low melting alloy. In the research the autor used Lipowitz alloy and Epidian 6 linked with hardener Z1. The idea of the presented research is to check the possibility of using molten filler metal to modify polymeric materials. The results confirm the assumptions of the experiment.

14

Moisture Absorption and Desorption in Flax and Hemp Fibres and Yarns

Mustata A., Mustata F. S. C.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 3 (99)

26--30

EN

The aim of this paper is to present research work about the mode in which the water sorption- desorption process is influenced by the type of spinning yarns (dry or wet) and by the type of roving treatment (boiling or bleaching) in the case of flax and hemp yarns. The hygroscopic properties of fibres, yarns and woven fabrics from flax and hemp boiled or bleached were investigated at different relative humidities. The saturation limit of moisture absorption of the fibres varies depending on the source as well as pre-treatment of the sample. The effect of water quantity absorbed on the electrical resistance of the fibres and yarns and on the mechanical properties was examined.

PL

Przedstawiono badania dotyczące sorpcji i desorpcji wilgoci włókien, przędz i tkanin gotowanych i bielonych prowadzone w warunkach różnej wilgotności względnej. Badano również wpływ absorpcji wody na oporność elektryczną włókien i przędz oraz wpływ na ich właściwości mechaniczne.

15

Zależność oporności elektrycznej od długości rysy w zaprawie cementowej

Teomete E.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 6

329--334

PL

Badano występowanie korelacji pomiędzy długością rysy i zmianą oporności elektrycznej próbek betonowych. Sporządzono próbki bez włókien i z włóknami stalowymi, o długości 6 mm, których zawartość wynosiła 1% objętościowy. Badano wytrzymałość przy zastosowaniu trzypunktowego zginania. Pomiary długości rysy i potencjału elektrycznego wykonywano równocześnie z badaniami wytrzymałości na zginanie. Uzyskane wyniki pokazują, że oba rodzaje próbek wykazują bardzo dobrą korelację pomiędzy długością rysy i zmianami oporności elektrycznej. Ta dobra korelacja utrzymuje się nawet w przypadku dużych długości rysy sięgającej 20 mm, w próbkach o przekroju poprzecznym wynoszącym 40 mm x 40 mm. Próbki z włóknami stalowymi wykazują większy współczynnik korelacji równy 0,97, podczas gdy kształtki bez włókien mają 0,96.

EN

In this study, the correlations between crack length and electrical resistance change were investigated for cement matrix composites. A mix without fibers and another mix with 6 mm long steel fibers, 1% volume fraction were produced. Three samples from each mix were cast and cured. Three point bending test was applied to the samples. Crack length and electrical potential measurements were conducted simultaneously with the bending tests. The results have shown that both mixes have strong correlation between crack length and electrical resistance change. The strong correlation holds for even high crack lengths; as high as 20 mm for samples of cross section 40 mm x 40 mm. The samples with steel fiber has a higher correlation coefficient of 0.97 while the specimens without fiber have correlation coefficient of at most 0.96.

16

Mn1.5Co1.5O4 spinel conducting coatings on Al453 ferritic steel with regard to their application as interconnects in IT-SOFC

Kruk A., Stygar M., Brylewski T., Przybylski K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

377--381

EN

The ferritic AL453 steel is one of potential metallic interconnect materials for intermediate-temperature solid oxide fuel cells. However, the evaporation of chromium from the chromia scale formed on this steel and the increasing thickness of this scale result in the slow deterioration in the electrical properties of the interconnect’s elements. In order to improve fuel cell efficiency, the surface of the interconnect material was modified by applying a protective-conducting Mn1.5Co1.5O4spinel coating. Thermal and electrical tests of the La0.8Sr0.2FeO3 cathode - AL453/ Mn1.5Co1.5O4 interconnect system at 1073 K for 200 hrs in air confirmed the effectiveness of the spinel layers as a means of stopping chromium diffusion from the AL453 steel and inhibiting oxidation, while at the same time promoting electrical contact and minimizing cathode-interconnect interfacial resistance.

PL

Jednym z potencjalnych materiałów na metaliczne interkonektory do stałotlenkowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC jest stal ferrytyczna AL453.Wzwiązku z parowaniem chromu z powierzchni ochronnej zgorzeliny tlenku chromu oraz wzrostem jej grubości następuje pogorszenie właściwości elektrycznych interkonektora. W celu poprawy wydajności ogniwa paliwowego, stosuje się modyfikacje interkonektor polegającą na nakładaniu na jego powierzchni ochronno-przewodzącej powłoki spinelu Mn1.5Co1.5O4. Przeprowadzone testy termiczne i elektryczne układu katoda La0.8Sr0.2FeO3- interkonektor AL453/ Mn1.5Co1.5O4w 1073 K przez 200 godz. w powietrzu potwierdziły wysoką efektywność powłoki spinelowej jako bariery zaporowej dla dyfuzji chromu ze stali AL453 oraz jej utleniania co w efekcie prowadzi do spadku oporu elektrycznego na interfejsach układu katoda-interkonektor.

17

Temperature and pressure properties of the resistance alloy ZERANIN30 implanted by high dose, middle energy, C+ ions

Wilczyńska T., Wiśniewski R., Konarski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 10a

292-295

EN

The influence of carbon ions implantation into Zeranin30 alloy on their sensitivities to pressure and temperature has been investigated . Specimens were foil type, 20µm thick and planar dimensions 1x50mm). The C+ ions, of energy 100, 150 and 250keV, were implanted on the one side of specimens with doses of 1-, 2- and 3x10 17 ions C+/cm2 respectively. Depth distribution of carbon ions were calculated using SRIM method. The implantation range was less than 0.5µm. Due to C+ ions implantation of max energy and dose a12% increase of mean pressure sensitivity of specimens was noted. Using developed earlier method for more accurate interpretation of implanted flat specimens it was possible to determined properties of modified layer we can estimate the pressure sensitivity coefficient (PSC) of the strongly implanted part as three times higher than the value for not implanted one. High-dose implantation with C+ ions remarkably changes also the temperature - resistance characteristic of Zeranin30 specimens, making it more convenient for the use in the further vicinity of the room temperature. The thermo power of implanted Zeranin30 against copper at room temperature appeared to be about 30% smaller than those for not implanted one. SIMS method of determination of concentration of basic Zeranin30 components and introduced C was used. An anomalous concentration of basic component in depths of 300nm has been observed. The maximal depth of implanted carbon atoms was detected as less than 1µm. Investigated specimens were annealed before and after implantation by 100h at temperature of 150oC.

PL

W pracy przedstawiono wpływ średnio-energetycznej, wysoko dawkowej implantacji węglem Zeraninu30 na charakterystykę rezystancja - temperatura oraz na czułość ciśnieniową. Próbki miały wymiary 20µm x2mm x50mm. Zastosowano energie implantacji 100,150 i 250keV i jednostronną implantację dawkami 1- ,2- i 3x1017 jonow C+ / cm2, odpowiednio. Do określenia rozkładu jonów węgla użyto kodu SRIM 2000 określającego maksymalny zasięg na 0.5µm. Po implantacji maksymalną energią i dawką zauważono 12% wzrost średniego współczynnika czułości ciśnieniowej. Stosując metodę określania właściwości warstw silnie implantowanych w próbkach planarnych określono jego trzykrotny wzrost w stosunku do czułości ciśnieniowej zeraninu czystego. Zaobserwowano, korzystne dla zastosowań, rozpłaszczanie się charakterystyki R-T w okolicy temperatury pokojowej, oraz niewielki (30%) spadek siły termoelektrycznej zeraninu30 względem miedzi w temperaturze pokojowej. Metodą SIMS określono rzeczywiste rozkłady podstawowych składników Zeraninu i zaimplantowanych jonow C (z zasięgiem 1µm) stwierdzając anomalne wartości koncentracji składników podstawowych w głębokościach do 200nm. Próbki przed i po implantacji były stabilizowane termicznie w temperaturze 150oC w czasie 100h. (Temperaturowe i ciśnieniowe właściwości rezystancyjnych stopów ZERANIN30 implantowanych jonami C+ o wysokich dawkach i średnich energiach).

18

Mikrostruktura i właściwości elektryczne materiałów kompozytowych w układzie interkonektor/katoda/elektrolit do zastosowania w protonowych stało-tlenkowych ogniwach paliwowych typu SOFC-H+

Durda E., Gaweł R. A., Kruk A., Brylewski T., Przybylski K.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 3

423-432

PL

Opracowanie technologii wytwarzania metalicznych interkonektorów do protonowych stało-tlenkowych ogniw paliwowych SOFC-H+ na bazie stali ferrytycznych wymaga długoczasowych badań chemicznej kompatybilności układu interkonektor/katoda/elektrolit. W charakterze interkonektora zastosowano stal Crofer 22 APU, na który nanoszono metodą sitodruku warstwę katody La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3-d (LSCF48) oraz kolejną warstwę złożoną z protonowego elektrolitu stałego. Do badań wytypowano elektrolity na osnowie ceranu baru i ceranu strontu domieszkowanych Nd, Sm, Dy, Yb i Y. Jedynie kompozyty Crofer 22 APU/LSCF48/BaCe(1-x)MxO3-x/2, gdzie M = Nd, Sm i Dy wykazywały chemiczną stabilność po utlenianiu w 1073 K przez 150 godz. w powietrzu. Analizę reakcji wzajemnego oddziaływania warstw z podłożem przeprowadzono przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej połączonej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego. W oparciu o pomiary rezystancji elektrycznej próbek metodą spektroskopii impedancyjnej przedyskutowano wpływ domieszkowania elektrolitu stałego na właściwości fizykochemiczne badanych kompozytów i na tej podstawie określono ich przydatność do konstrukcji ogniwa paliwowego SOFC-H+.

EN

In order to develop fabrication technology of metallic interconnects based on stainless ferritic steels for protonic solid oxide fuel cells (SOFC-H+) the long-term compatibility of the interconnect/cathode/electrolyte system must be studied. Crofer 22 APU was used as the metallic interconnect, onto which a La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d (LSCF48) cathode layer was screen-printed. In turn, another layer, consisting of a protonic solid electrolyte, was screen-printed on the LSCF48 cathode layer. In this research, barium cerate and strontium cerate based compounds doped with Nd, Sm, Dy, Yb and Y were used as the solid electrolytes. Only the Crofer 22 APU/LSCF48/BaCe(1-x)MxO3-x/2 (where: M = Nd, Sm i Dy) composites were found to be chemically stable after oxidation at 1073 K for 150 hrs in air. The analysis of the interaction between the oxide layers and the steel substrate was carried out using scanning electron microscopy combined with energy dispersion spectroscopy. The influence of solid electrolyte doping on the physicochemical properties of the system was discussed on the basis of electrical resistance measurements of the studied samples using impedance spectroscopy. From the results, the applicability of the composites for the construction of a SOFC-H+ fuel cell was determined.

19

Fizykochemiczne właściwości materiałów w układzie Crofer 22 APU/La(0,6)Sr(0,4)Co(0,2)Fe(0,8)O3 na interkonektory do zastosowania w SOFC

Miszczyk M., Dziekan E., Przybylski K., Brylewski T., Gaweł R. A., Kruk A.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

131-141

PL

W pracy zastosowano materiał katodowy La(0,6)Sr(0,4)Co(0,2)Fe(0,8)O3 (LSCF48) do otrzymania przewodzącej powłoki na interkonektorze ze stali ferrytycznej Crofer 22 APU z przeznaczeniem do budowy ogniwa SOFC. Powłoki LSCF48 w postaci pasty nakładano na powierzchnie stali metodą sitodruku, a następnie poddawano odpowiedniej obróbce termicznej. Do badań fizykochemicznych przygotowano trzy rodzaje próbek: próbki ze stali czystej (Crofer 22 APU), próbki z powłoką naniesioną na podłoże niemodyfi kowane powierzchniowo (Crofer 22 APU/LSCF48) oraz próbki z powłoką naniesioną na podłoże po uprzednim jego utlenianiu w 1073 K przez 24 godz. w powietrzu (Crofer 22 APU/Cr2O3/LSCF48). W oparciu o badania kinetyki utleniania w/w próbek w 1073 K przez 528 godz. w powietrzu stwierdzono, że najwyższą odporność na cykliczne warunki utleniania wykazuje układ Crofer 22 APU/LSCF48. Tak korzystne zjawisko wynika z faktu, że omawiana powłoka bez udziału warstwy przejściowej Cr2O3 wykazuje dobrą przyczepność do rdzenia metalicznego dzięki utworzeniu pośredniej warstwy reakcyjnej pomiędzy metalem a materiałem powłoki. Z utworzeniem tej warstwy reakcyjnej wiąże się też niższa powierzchniowa rezystancja elektryczna w 1073 K w powietrzu w porównaniu z czystą stalą Crofer 22 APU.

EN

In this work, La(0.6)Sr(0.4)Co(0.2)Fe(0.8)O3 (LSCF48) cathode material was used to obtain a conductive coating on Crofer 22 APU ferritic steel interconnect in order to produce a SOFC stack. The LSCF48 coating was deposited on the steel surface via screen-printing and then was subjected to the appropriate thermal treatment. Three types of samples were prepared for physicochemical studies: (i) samples of pure steel (Crofer 22 APU), (ii) samples with coating deposited on the substrate without surface modification (Crofer 22 APU/LSCF48) and (iii) samples with coating deposited on the substrate after its oxidation at 1073 K for 24 hrs in air (Crofer 22 APU/Cr2O3/LSCF48). From the oxidation kinetics study of the afore-mentioned samples carried out at 1073 K for 528 hrs in air, it follows that the Crofer 22 APU/LSCF48 system shows the highest resistance against corrosion in cyclic oxidation conditions. Such a favorable phenomenon is the result of good adhesion between the afore-mentioned coating without the transient Cr2O3 layer and the metallic substrate, due to the formation of an intermediate reaction layer at the metal/coating interphase. The formation of this intermediate reaction layer also leads to lower area specific resistance in air at 1073 K in comparison to pure Crofer 22 APU steel.

20

Badania fizykochemiczne złożonych tlenków w układzie Mn-Co-O otrzymywanych metodami chemii mokrej

Kruk A., Brylewski T., Adamczyk A., Kucza W., Przybylski K.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

120-130

PL

Spinele manganowo-kobaltowe są obecnie badane jako potencjalne materiały powłok ochronno-przewodzących na powierzchnie stali ferrytycznych. Ze względu na wysokie przewodnictwo elektronowe oraz zdolność blokowania dyfuzji chromu, mogą znaleźć zastosowanie jako powłoki interkonektorów w ogniwach paliwowych typu IT-SOFC. Syntezę spineli manganowo-kobaltowych przeprowadzono metodą zol-żel, współstrącania oraz reakcji w fazie stałej. Strukturę oraz morfologię proszków i spieków, a także przewodnictwo elektryczne spieków badano przy pomocy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Uzyskane spinele o składzie Mn1+xCo2-xO4 wykazywały zróżnicowaną mikrostrukturę, wysokie przewodnictwo elektryczne oraz stabilność strukturalną. Zbadano przejście fazowe układ tetragonalny-regularny oraz określono jego wpływ na właściwości elektryczne Mn1,5Co1,5O4 w podwyższonych temperaturach.

EN

Manganese cobaltite spinels have recently been studied as potential candidates for protective-conducting coatings on the surface of ferritic stainless steels. Because they exhibit high electric conductivity and are efficient at blocking chromium diffusion, they may be applied as coatings on metallic interconnects in IT-SOFCs. Manganese cobaltite spinels were synthesized using the sol-gel, coprecipitation and solid-state reaction methods. The structure and morphology of the powders and bulk samples, as well as the electrical conductivity of bulk samples, were investigated using XRD, SEM and EIS, respectively. The prepared Mn1+xCo2-xO4 spinels exhibited various microstructures, high electrical conductivity and structural stability. Tetragonal-cubic phase transition and its influence on the electrical properties of Mn1.5Co1.5O4 at elevated temperatures were studied.