Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Different Organic Additives on Surface Morphology and Microstructure of Zn-Mo Coatings Electrodeposited from Citrate Baths

Hara A., Kazimierczak H., Bigos A., Świątek Z., Ozga P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

207--220

EN

The effect of cationic, anionic and nonionic surface active additives, organic compounds and polymers on the electrodeposition of Zn-Mo coatings on steel substrate and detailed characterization in chosen optimal conditions was studied. The influence of polyethylene glycol (PEG) various concentration, sodium dodecyl sulphate (SDS), triton X-100, d-sorbitol, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), thiourea and disodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA) on the electrodeposition process was examined. The composition of deposits was defined by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry (WDXRF). Results has shown that the current efficiency of the electrodeposition of Zn-Mo coatings is 71.4%, 70.7%, 66.7% for 1.5 g/dm3 PEG 20000, 0.1 g/dm3 Triton X-100 and 0.75 M D-sorbitol respectively. The surface topography and roughness of selected coatings on steel was investigated by atomic force microscopy (AFM). The attendance of D-sorbitol of 0.75 M in the solution cause clear reduction of grain size and the value of roughness parameter (Ra) in relation to SDS, PEG, Triton X-100 and the sample prepared without the additives. The morphology of electrodeposited layers was studied by scanning electron microscopy (SEM). The addition of selected additives to the electrolytic bath results in the formation of smoother, brighter and more compact Zn-Mo coatings in comparison to layers obtained from similar electrolytes but without the addition of surfactants. The optimal concentration of the most effective additives such as PEG 20000, Triton X-100 and D-sorbitol is 1.5 g/dm3, 0.1 g/dm3, 0.75 M respectively.

2

Structure and properties of the graphene and diamond–copper composites fabricated by the high pressure – high temperature method

Janik K., Czeppe T., Jaworska L., Figiel P., Lityńska-Dobrzyńska L., Ozga P.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

502--503

EN

The paper presents results of microstructural examina-tion as well as chosen mechanical properties of graphene and diamond rich-copper composites fabricated by the high pressure-high temperature method. The composites were tested for density and elastic properties of the sintered compacts by use ultrasonic flaw detector.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i wybranych właściwości kompozytów grafen-miedź oraz diament syntetyczny-miedź, o wysokiej zawartości grafenu oraz diamentu, wytworzonych za pomocą metody wysokiego ciśnienia-wysokiej temperatury. Wyznaczono gęstości pozorne spieków oraz własności sprężyste metodą defektoskopii ultradźwiękowej.

3

Silver matrix composites consolidated and hot extruded from ball milled powders strengthened with different types of graphene platelets

Dutkiewicz J., Ozga P., Pstruś J., Maziarz W., Grzegorek J.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 4

207--211

EN

Silver matrix composites containing 1÷2% graphene platelets of various thicknesses were uniaxially hot pressed at 480°C in vacuum from powders ball milled for 5 hours. Two kinds of graphene nanoplatelets were added: (i) - nanoflakes (FLRGO) of a thickness 2÷4 nm, which led to a higher hardness (35÷49 HV) and slightly lower electrical resistivity of the composites, than that of pure hot pressed Ag and (ii) - nanographite platelets (N006) 10÷20 nm thick as confirmed by electron microscopy, which caused a similar increase in hardness up to 34÷45 HV and about a 40% higher electrical resistivity than that of pure hot pressed Ag. SEM studies showed a more homogeneous microstructure of the composites with the FLRGO graphene additions. TEM studies confirmed refinement of the thickness and lateral size of the graphene particles after milling and hot compaction down to a few nm manifested by diffused electron diffraction. The hot extrusion of hot pressed composites with FLRGO platelets caused the growth of graphene platelets and coagulation of the platelets, which contributed to a higher hardness and electrical resistivity.

PL

Kompozyty na osnowie srebra z dodatkiem płytek grafenowych o różnej grubości zostały wykonane poprzez jednoosiowe prasowanie w temperaturze 480°C z proszków mielonych 5 godzin w młynkach kulowych. Zastosowano dwa rodzaje płytek grafenowych: (i) nanopłatki FLRGO z firmy Nanomaterials o grubości 2÷4 nm, które powodowały wzrost twardości kompozytów na osnowie srebra, do wielkości 35÷49 HV i nieznaczny spadek oporności w stosunku do czystego prasowanego z proszku srebra oraz (ii) płytki nanografitu N006, których dodatek w ilości 2% wag. potwierdzono za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej i elektronowej z firmy Angstron Materials o grubości płytek 10÷20 nm, powodował wzrost twardości do 34÷45 HV i oporności elektrycznej o około 40% w stosunku do czystego prasowanego z proszku srebra. Badania mikrostruktury metodami SEM wykazały występowanie bardziej jednorodnej mikrostruktury w kompozytach zawierających płytki grafenowe FLRGO. Badania TEM wykazały rozdrobnienie płytek N006 po mieleniu i prasowaniu, co powodowało silne rozmycie refleksów 002 grafenu w związku ze zmniejszeniem wielkości cząstek w płytkach do kilku nm. Prasowanie na gorąco spowodowało z kolei wzrost wielkości cząstek w płytkach i koagulację płytek, co wpłynęło na wzrost twardości i oporności elektrycznej.

4

Application of the high pressure torsion supported by mechanical alloying for the metal-graphene composites preparation

Czeppe T., Korznikova G., Ozga P., Lityńska-Dobrzyńska L., Socha R.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

147--157

EN

From the time when the method of a monolayer graphene preparation was published the scientific activity concerning the properties, production and application of this special form of carbon is very intensive. Graphene is two dimensional (2D) crystalline material, stable in a wide temperature range, possessing unusual electronic,electrical, thermal and mechanical properties. Graphene and the graphene oxide properties may be used in the range of the metal matrix composites, in which case graphene particles may improve electrical and thermal conductivity or/and strength of the material. The paper presents results of the studies concerning application of the high pressure torsion, one of the method of intensive deformation of metals to the powders consolidation to the homogenous composite metal-graphene structure. The aluminum and copper - graphene compositions were investigated. It was found that mechanical alloying as the preliminary step increased density and microhardness of the samples achieved by the High Pressure Torsion. As a result small, thin and round samples of composites and similar metallic samples not containing graphene, about 10 mm in diameter were achieved. The X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (ТЕМ), Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were applied to study structure and analyze graphene content and atomic bonds. The Raman spectroscopy proved the presence of the multilayer graphene which could also be identified as the defected nano-graphitc as a component of the composite structure. In case of the Al-graphene composites small content of the aluminum carbides was detected as well. The metallic matrices of the samples revealed highly dispersed microstructures transmission electron microscopy show, in dependence on the number of rotations applied in the High Pressure Torsion process, leading to the increased plastic deformation of the consolidated material. The XPS method revealed increased amount of the carbon-metal and carbon- metal- oxygen atomic bonds in the case of the metal-graphene composites, suggesting partial transformation of the multilayer graphene in the graphene due to the high range of deformations applied.

PL

Praca przedstawia wyniki badań dotyczących próbek z proszku aluminium i kompozytów aluminium–grafen, wytworzonych w dwóch etapach: mechanicznej syntezy mieleniem i intensywnego odkształcenia metodą skręcania pod wysokim ciśnieniem. Wytworzono próbki w postaci okrągłej, o średnicy około 10 mm, charakteryzujące się znaczną jednorodnością mikrostruktury w przekroju. Zastosowanie wstępne mechanicznej syntezy podniosło mikrotwardość próbek i stopień kompresji. Dodatek grafenu nie miał wpływu na te parametry. Przeprowadzono badania metodami transmisyjnej mikroskopii elektronowej, spektroskopii Ramana i spektroskopii fotoelektronów XPS. Wyniki transmisyjnej mikroskopii elektronowej i spektroskopii Ramana wskazują na równomierne rozłożenie cząstek grafenu na powierzchni ziaren matrycy. Zwiększenie odkształcenia ścinającego w metodzie skręcania pod wysokim ciśnieniem prowadzi do silniejszego rozdrobnienia struktury matrycy i cząstek grafenu. Jak wynika ze spektroskopii Ramana, wprowadzony grafen może być zakwalifikowany jako grafen wielowarstwowy, zdefektowany. Konsolidacja przy pomocy intensywnego odkształcenia skręcaniem pod wysokim ciśnieniem zwiększa zdefektowanie i dyspersję grafenu oraz prawdopodobnie zwiększa zawartość grafenu o małej ilości warstw. Metoda XPS wskazuje na powstawanie wiązań atomowych węgiel–glin i zmniejszenie udziału wiązań węgiel-węgiel i glin-glin. Stwierdzono także tworzenie się niewielkiej ilości węglików aluminium.

5

Copper matrix composites strengthened with carbon nanotubes or graphene platelets prepared by ball milling and vacuum hot pressing

Stolarska J., Dutkiewicz J., Maziarz W., Pstruś J., Wójcik A., Ozga P.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 3

174--180

EN

In this study copper matrix composites with two types of additions i.e. graphene platelets in the amount of 1÷2 wt.% or multiwall carbon nanotubes in the amount of 1÷3 wt.% were studied. Two types of graphene platelets were applied: of a fine thickness of 2÷4 nm and coarser of a 10÷20 nm plate thickness. The addition of finer graphene platelets to copper causes less strengthening, but smaller electrical resistivity, while the addition of MWCNTs causes an increase in hardness in comparison to graphene platelets and slightly higher resistivity growing with the amount of nanotubes. SEM and TEM studies allowed to determine that carbon nanotubes and copper grain size are refined during milling which does not change after consolidation. In the samples with graphene, a more homogeneous distribution of platelets was observed in the case of fine graphene, while platelet conglomerates in the case of coarser graphene tend to occur after the consolidation process at the copper particle boundaries.

PL

W niniejszej pracy opracowano sposób wytworzenia kompozytów na osnowie miedzi, wzmacnianych różnymi typami węgla, tj. wielościennymi nanorurkami węglowymi w ilości 1÷3% obj. oraz płatkami grafenowymi w ilości 1÷2% wag. Wytypowano dwa rodzaje płytek grafenowych dostępnych komercyjnie pod nazwą: N006 o grubości 10÷20 mm oraz cieńsze FL-RGO o grubości 2÷4 mm. Dodawanie drobniejszych płatków grafenowych do miedzi powoduje mniejsze umocnienie i mniejszy opór elektryczny, natomiast dodanie wielościennych nanorurek węglowych (MWCNTs) powoduje wzrost twardości w porównaniu do płatków grafenu i niewiele większą oporność wzrastającą wraz z ilością nanorurek. Badania na skaningowym mikroskopie elektronowym SEM oraz transmisyjnym mikroskopie elektronowym TEM pozwoliły ustalić, że mieszanina MWCNTs oraz proszku miedzi podczas mielenia w młynie kulowym zmienia się, tworząc najpierw duże konglomeraty, a po 32 godzinach mniejsze ziarna miedzi oraz rozdrobnione nanorurki. Ponadto analiza badań ze spektroskopii Ramanowskiej ujawniła, że nanorurki węglowe ulegają pewnego rodzaju deformacji, zwiększając tym samym stopień zdefektowania. W kompozytach z dodatkiem grafenu stwierdzono bardziej jednorodny rozkład płatków w ziarnach miedzi w przypadku drobnego grafenu, podczas gdy w przypadku grubszych płatków grafenu tworzą się konglomeraty, które po procesie konsolidacji występują na granicach cząstek proszku miedzi.

6

Wydruk 3D jako narzędzie do planowania zabiegów ortopedycznych

Cykowska-Błasiak M, Ozga P.

Budownictwo i Architektura

|

2015

|

Vol. 14, nr 1

15--23

PL

Celem przeglądu literatury jest wyznaczenie zakresu zastosowań wydruków 3D uzyskiwanych w technologii druku przyrostowego CJP oraz 3DP w obrębie nauk przyrodniczych, ze szczególnym naciskiem na wykorzystanie ich do planowania zabiegów ortopedycznych o wysokim stopniu komplikacji. Badania nad stosowaną metodą będą związane w ścisłej korelacji z aspektem finansowym. Badacze przyjmują za aksjomat fakt, iż głównym nabywcą będzie jednostka poddana leczeniu (pacjent), odbiorcą natomiast podmiot lub osoba udzielająca jej pomocy (lekarz). Przy wykorzystaniu dostępnych otwarto-źródłowych rozwiązań programowych oraz odpowiedniej metodzie obróbki wyników badań CT, bazującej na algorytmie filtrów dla plików RAW, udało się uzyskać pierwsze relatywnie satysfakcjonujące efekty. Pozwalają one na prawie całkowite wykluczenie ludzkiej pracy z jednego z najtrudniejszych i najbardziej czasochłonnych procesów – jaki wpisz. Koszt całkowity (brutto) komercyjnego wydruku 3D, z uwzględnieniem wszystkich procesów produkcyjnych oraz poprodukcyjnych, jest średnio do 50% niższy od stawek komercyjnych dla modelu (os coxae) miednicy wraz z „os femoris” kością udową nieprzekraczającą długości 20 cm. Jest to efekt ”względnie pozytywny”. Mimo niewątpliwego sukcesu w zakresie kosztów druku 3D, będzie się dążyć do zmniejszenia kosztu wydruku o kolejne 30% (liczone od kwoty bazowej) poprzez wprowadzanie maszynowej obróbki oraz automatyzacji zadań oraz stosowanie innych metod druku. Zastosowanie wydruków 3D przy szeroko pojętym planowaniu zabiegów ortopedycznych, pozwala na znaczące zmniejszenie użycia instrumentarium oraz czasu zabiegu, w odniesieniu do przeprowadzonych podobnych działań, nieuwzględniających w swoim zakresie wydruku 3D.

EN

The purpose of the literature review is to determine the scope of 3D printing, also known as RP (Rapid Prototyping) applications in manufacturing medical model based on CJP (Collor Jet Printing) technology, with emphasis on the use in orthopedic surgery planning. The research of the presented method will be focused on the financial aspect. Researchers accept as axiomatic fact that the main buyer of the MRP (Medical Rapid Prototyping) structure will be the patient while the recipient will be the doctor or surgeon that provides the operation. Using available open-source software solutions and suitable method for the treatment of CT (Computed Tomography) scans based on filtering RAW files managed we to get the best or relatively good results allowing to exclude a human work from one of the most difficult and time-consuming processes. Total cost of 3D printings including all production processes and post-productions are about 50% lower than commercial rates (on free market) for the model of: “oscoxae” including "osfemoris" (femur length not exceeding 20 cm). In our opinion it’s "relatively positive" effect. Despite the success in the field of lowering the cost of 3D prints our work is still focused on reducing it (at least up to another 30%) by using automated-machine processing and tasks automation, as well as using another printing methods. Using 3D printings as a tools to help plan complex orthopedic surgeries make possible to extremely reduce the time of using instrumentation and the treatment time (comparing to similar surgeries carried out without using 3D printings).

7

The development of stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu lead free solder alloys

Słupska M., Ozga P., Świątek Z., Kazimierczak H.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

196--200

EN

Sn-Zn-Cu alloy can be attractive as a lead-free solder for electric and electronic assembly. The main purpose of this work was a development of the stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu on the basis of the analyses of thermodynamic models of citrate baths and experimental investigations of baths stability. Baths were prepared with varying concentrations of copper(II) sulfate(Vl), and tin(II) sulfate(VI) at a ﬁxed concentration of zinc(II) sulphate(VI) based on predominance area diagrams for Sn(II), Zn(II), Cu(II) species. The effect of concentration of sodium citrate (complex agent) and pH on the stability of the bath were examined during experiments. The stable baths for electrodeposition of Sn-Zn-Cu alloys were made on the basis of the results. Alloys were electrodeposited at room temperature from citrate electrolyte at pH 5.5 on steel discs. The effect of potential and rotating disc electrode speed on the composition of the obtained coatings was examined. The received deposits were analyzed by chemical analysis (uXRF), which conﬁrmed the presence of Sn, Zn and Cu. The content of tin in the coatings varied from 47 to 81 wt %, the zinc content varied from 1 to 40 wt %, and the copper content varied between 4 and 20 wt %. The received results ofphase analysis (XRD) of the electrolytic Sn-Zn-Cu layers are in a good agreement with thermodynamic data for Sn-Zn-Cu system except presence of hexagonal ŋ-Cu6(Sn, Zn)5 phase instead monoclinic ŋ'-Cu6Sn5 phase.

PL

Stopy Sn-Zn-Cu mogą być stosowane jako lutowia bezołowiowe w montażu urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Głównym celem pracy było opracowanie stabilnych kąpieli do elektroosadzania stopów Sn-Cu-Zn na podstawie analizy modeli termodynamicznych kąpieli cytrynianowych oraz doświadczalne zbadanie stabilności wybranych kąpieli. Korzystając z diagramów form dominujących Sn(II), Zn(II), Cu(II) w roztworach cytrynianowych, sporządzono kąpiele o zmiennym stężeniu siarczanu(VI) miedzi(II) oraz cyny(II) przy stałym stężeniu siarczanu(VI) cynku(Il). Podczas doświadczeń zbadano także wpływ stężenia cytrynianu sodu (składnik kompleksujący) oraz pH na trwałość kąpieli. Na podstawie otrzymanych wyników sporządzono stabilne kąpiele do elektroosadzania stopów Sn-Zn-Cu. Stopy osadzano potencjostatycznie w temperaturze pokojowej z opracowanych elektrolitów cytrynianowych o pH równym 5.5 na stalowych dyskach. Zbadano wpływ potencjału oraz prędkości obrotowej elektrody dyskowej (RDE) na skład otrzymywanych stopów. Osady elektrolityczne poddano analizie chemicznej (uXRF), która potwierdziła obecność Sn, Zn i Cu. Zawartość Sn w powłoce wynosiła od 47 do 81% mas., zawartość Zn od 1 do 40% mas., a Cu od 4 do 20% mas. Otrzymane wyniki analizy fazowej (XRD) warstw elektrolitycznych Zn-Sn-Cu pozostają w dobrej zgodności z danymi termodynamicznego trójskładnikowego układu fazowego Zn-Sn-Cu w badanym zakresie składu chemicznego, z wyjątkiem obecności heksagonalnej fazy ŋ-Cu6(Sn, Zn)5 zamiast jednoskośnej ŋ'-Cu6Sn5.

8

Electrochemical deposition of tin-zinc alloys from citrate solutions

Kazimierczak H., Jałowiec A., Ozga P., Kowalik R.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

290--294

EN

Electroplated tin-zinc alloy layers are especially interesting materials because they can be used both as a solder alloy and as anticorrosive coatings. There is currently a great interest in this type of coating, in relation to the need to eliminate tin-lead solders and anticorrosive cadmium and zinc coatings with a conversion layers based on hexavalent chromium, which were widely used but proved to be carcinogenic and highly toxic. The purpose of this work was to study the kinetics of co-reduction of tin and zinc and to determine the optimal ranges of electrodeposition parameters enabling the preparation of good quality coatings with various content of tin and zinc from non toxic citrate electrolytes. The Sn-Zn alloy layers were electrodeposited from stable aqueous citrate electrolytes of pH = 5. The coatings were deposited on steel substrates under galvanostatic conditions at room temperature, in a system with rotating disc electrode (RDE) to ensure constant controlled hydrodynamic conditions. The chemical composition of electrodeposits was characterised by the wavelength dispersive X-ray ﬁuorescence method (WDXRF). Observation of the microstructure was carried out using a light microscopy technique. The inﬂuence of current density, hydrodynamic conditions, electrolyte composition and charge transfer on the electrodeposition of Sn-Zn alloy was studied. Depending on these parameters, coatings with different composition and appearance can be obtained. It was proved that the electrodeposition of bright, shiny and highly adhesive Sn-Zn coatings on steel is possible from the studied citrate baths. The alloy layers containing from about 1 to 50 weight percent of Zn can be electrodeposited with high current efﬁciency, within the range from 80 to almost 100 percent.

PL

Warstwy stopowe Sn-Zn otrzymywane na drodze elektrolitycznej są interesującym materiałem, gdyż mogą być wykorzystane zarówno jako stopy lutownicze, jak i powłoki antykorozyjne. Obecnie duże zainteresowanie powłokami Sn-Zn jest związane z koniecznością eliminacji stopów cynowo-ołowiowych w procesach lutowniczych, a także antykorozyjnych powłok na bazie silnie toksycznego i rakotwórczego kadmu, jak również pokryć otrzymywanych z zastosowaniem sześciowartościowego chromu. Celem pracy było zbadanie kinetyki współosadzania cyny i cynku oraz wyznaczenie najlepszych warunków otrzymywania dobrej jakości powłok stopowych Sn-Zn o zróżnicowanej zawartości cyny i cynku z nietoksycznych kąpieli cytrynianowych. Elektroosadzanie powłok stopowych Sn-Zn prowadzono w wodnych roztworach cytrynianowych, o pH = 5. Powłoki osadzano w warunkach galwanostatycznych, na stalowych dyskach, w układzie z wirującą elektrodą dyskową (RDE), w temperaturze pokojowej. Skład chemiczny otrzymanych powłok badano przy użyciu spektrometru rengenoﬂuorescencyjnego z dyspersją długości fali (WDXRF). Mikrostrukturę scharakteryzowano przy użyciu mikroskopu optycznego. Określono wpływ: gęstości prądu, warunków hydrodynamicznych, składu elektrolitu oraz ładunku użytego w procesie elektroosadzania stopu na skład otrzymanych warstw stopowych oraz na wydajność prądową procesu. Udowodniono, że jest możliwe otrzymanie jasnych, błyszczących i dobrze przylegających do podłoża powłok stopowych Sn-Zn, zawierających od 1 do 50 procent wagowych cynku, z bardzo wysoką wydajnością prądową mieszczącą się w zakresie od 80 do 100 procent.

9

Kamień w architekturze zamku w Nowym Wiśniczu

Smoleńska A., Korzeniowski M., Ozga P.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (2)

447--452

PL

Zamek Kmitów i Lubomirskich w Nowym Wiśniczu, położony na wzniesieniach Pogórza Wiśnickiego, jest jedną z wielu zabytkowych siedzib magnackich na terenie Polski. Zamek zawdzięcza swój dzisiejszy kształt licznym przebudowom, które miały miejsce od jego lokacji w XIV wieku do powstania ostatecznej formy palazzo in fortezza na początku XVIII wieku. W artykule przedstawiono identyfikację skał zastosowanych w zamku, stan ich zachowania oraz pochodzenie na podstawie własnych badań autorów. Materiałem najczęściej spotykanym jest piaskowiec istebniański, który był pozyskiwany w niewielkiej odległości od zamku. Dzięki znacznym miąższościom ławic oraz korzystnym właściwościom fizykomechanicznym doskonale nadawał się nie tylko do wznoszenia murów warowni, ale również wykonania detali architektonicznych. W XVII wieku Stanisław Lubomirski, chcąc nawiązać do kamieniarki zamku królewskiego na Wawelu, sprowadził do pałacu „marmury węgierskie” (wapienie), z których wykonano kominki i obramienia drzwi. Ponadto wnętrze zdobią polerowane „marmury kieleckie”– wapień jurajski i dewoński – oraz czarny wapień dębnicki. Niektóre ich powierzchnie są matowe, szare, a walory dekoracyjne tych kamieni nie są w pełni eksponowane. Stan zachowania piaskowców użytych do budowy zamku i murów obronnych nie jest najlepszy. Jest to spowodowane różnymi czynnikami niszczącymi. Do najbardziej uciążliwych należą czynniki antropogeniczne w postaci mieszaniny toksycznych gazów i pyłów pochodzących przede wszystkim z aglomeracji krakowskiej, które sprzyjają tworzeniu się naskorupień pyłowych, rzadziej gipsowych, na powierzchni skały. Kolejnym czynnikiem wpływającym destrukcyjnie na kamień jest oddziaływanie klimatu, a zwłaszcza zjawisko zamrozu.

EN

The Nowy Wiśnicz castle of the Kmita and Lubomirski families is one of many historic magnate seats in Poland. It is located on the hills of the Wiśnicz Highland. The castle history started in the 14th century and had its peak in the 17th century. Being a stronghold at the beginning, the castle owns its present shape to numerous reconstructions that had taken place from the location times to the beginning of the 18th century, when it assumed the final form of a palazzo in fortezza. The authors have identified the rocks used in constructing the castle, their state of preservation and their possible quarrying site. The Istebna sandstone is the most common building material. It was quarried close to the place where the castle was erected. Due to substantial thickness of the beds and advantageous physical-mechanical properties, the sandstone was perfectly suited not only to raising the stronghold walls but also to carving architectonic details. In the 17th century, Stanisław Lubomirski introduced Hungarian marbles in the castle in his desire to mimic the stonework of the castle to the stonework of the royal Wawel castle in Kraków. Fireplaces and doorframes were constructed of the Hungarian stones. The interiors are also adorned by the polished “Kielce marbles” (spotted Jurassic and Devonian limestones) and the black limestone from Dębnik near Kraków. However, the surfaces of some of them are matt and grey, hiding decorative valours of these stones. The degree of preservation of the sandstone used in constructing the castle and its defensive walls is not too good, which results from a combination of various damaging factors, especially those of anthropogenic origin, first of all a mixture of toxic gases and dusts emitted mainly form the Kraków agglomeration. They are responsible for the formation of dust crusts and, sometimes, gypsum covers on the sandstone surfaces. Climate, and particularly the frost action, is the second factor negatively affecting the stone.

10

Phase structure and texture of electrodeposited InSn alloys on copper substrate

Ozga P., Świątek Z., Michalec M., Onderka B., Bonarski J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 1

307-315

EN

The In-Sn alloys are interesting as the materials used in the lead-free interconnection technology and as the replacement materials for toxic cadmium layers. This work investi gated the indium-tin layers electrodeposited from the complex citrate solutions. The citrate electrolytic baths are especially attractive as the non-toxic baths for the electrodeposition of alloys. The depositions were conducted in various hydrodynamic conditions by means of the rotatin g disc electrode technique (RDE). It was observed that the applied potential, hydrodynamic conditions, pH, composition of solution and additional organic compounds have a strong effect on the chemical composition, the phase structure and the texture of the electrodeposited layers. The phase equilibria in the Cu-In-Sn ternary system were calculated and the isopleths of the phase diagram were presented. The X-ray structural investigations of the thermal stability of the deposits on the copper substrate were carried out in the temperature range from 25 to 400°C.

PL

Stopy In-Sn są interesujące jako materiały dla technologii połączeń bezołowiowych oraz jako materiały zastępujące toksyczne warstwy kadmowe. W pracy badano warstwy indowo-cynowe osadzone z kompleksowych roztworów cytrynianowych. Kąpiele cytrynianowe są szczególnie atrakcyjne jako nietoksyczne kąpiele dla elektrolitycznego osadzania stopów. Osadzanie prowadzono w różnych warunkach hydrodynamicznych przy zastosowaniu wirującej elektrody dyskowej (WED). Stosowany potencjał, warunki hydrodynamiczne, pH, skład rorzworu i dodatki składników organicznych miały silny wpływ na skład chemiczny, strukturę fazową i teksturę osadzonych warstw. Obliczono równowagi fazowe w układzie Cu-In-Sn i przedstawiono izoplety diagramu fazowego. W zakresie 25 do 400°C przeprowadzono badania termicznej stabilności osadów na podkładzie miedzianym przy zastosowaniu strukturalnej analizy rentgenowskiej.

11

Electrodeposition of Sn-Ag and Sn-Ag-Cu alloys from thiourea aqueous solutions

Ozga P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

413-421

EN

Sn-Ag and Sn-Ag-Cu alloys are especially interesting as the replacement materials for toxic tin-lead solders. The aim of this work was to determine whether there is a possibility of electrodeposition of Sn-Ag and Sn-Ag-Cu layers from cyanide-free complex solutions. Thiourea was used as a complexing agent of Ag(I) and Cu(II) in strongly acid solutions (2M H2SO4) with respect to their ability to protect against hydrolysis of Sn(II). Voltammetric curves and partial polarisation curves were determined under various hydrodynamic conditions by the rotating disc electrode technique (RDE). The electrochemical processes taking place during electrodeposition of Sn-Ag and Sn-Ag-Cu alloys, the dependence of current efficiency and the dependence of alloy composition on the potential and the current density can be explained on the basis of the model which is a composition of partial processes: reduction of oxygen dissolved in electrolyte, reduction of Ag(I), Sn(II) and Cu(II) as also reduction of hydrogen ions with hydrogen evolution. Ranges of electrolyte and electrolysis parameters were determined for obtaining of Sn-Ag and Sn-Ag-Cu alloys with high current efficiency and with compositions close to eutectic ones. Enrichment of alloy coatings in silver was stated in zone close to the base. The effect was explained by electroless deposition of the silver alloy on the copper base which take place simultaneously with electrodeposition process. The microstructure of the deposits was also investigated. The positive effect of polyethylene glycol (PEG-3000) on the quality of the deposits was stated.

PL

Stopy Sn-Ag oraz Sn-Ag-Cu są szczególnie interesujące jako materiały zastepujące toksyczne lutowia cynowo-ołowiowe. Celem pracy było określenie możliwości elektrolitycznego, bezcyjankowego otrzymywania powłok stopowych Sn-Ag oraz Sn-Ag-Cu z kąpieli kompleksowych. Jako składnik kompleksujący Ag(I) oraz Cu(II) zastosowano tiomocznik w silnie kwaśnym środowisku (2M H2SO4) przeciwdziałającym hydrolizie jonów Sn(II). Badania kinetyczne przeprowadzono w warunkach hydrodynamicznych ustalanych za pomocą wirującej elektrody dyskowej (WED) przy zastosowaniu metod : woltamperometrycznej oraz parcjalnych krzywy polaryzacyjnych. Zjawiska elektrochemiczne przebiegające podczas osadzania stopów Sn-Ag oraz Sn-Ag-Cu, zmiany wydajności prądowej oraz zmiany składu stopów w zależności od potencjału oraz gęstości prądu wyjaśniono w oparciu o model bedący złożeniem procesów cząstkowych: redukcji tlenu rozpuszczonego w roztworze, redukcji Ag(I), Sn(II) i Cu(II) oraz redukcji jonów wodorowych przebiegającej z wydzielaniem gazowego wodoru. Określono zakresy parametrów elektrolitu oraz parametrów prowadzenia elektrolizy dla których otrzymywane są stopy Sn-Ag oraz Sn-Ag-Cu z dużą wydajnością prądową o składzie zbliżonym do składu eutektycznego. Stwierdzono wzbogacenie osadzanego stopu w srebro w warstwach przylegających do miedzianego podkładu. Efekt ten wyjaśniono równoległym przebiegiem procesu osadzania bezprądowego na podłożu miedzianym stopu na osnowie srebra. Zbadano również mikrostrukturę osadzanych stopów stwierdzając dodatni wpływ dodatku glikolu polietylenowego (PEG-3000) do roztworów na jakość uzyskiwanych osadów.

12

Electrodeposition of ZnTe thin films

Bełtowska-Lehman E., Ozga P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 2

319-326

EN

Zinc telluride thin films were prepared in a system with rotating disc electrode (RDE) by potentiostatic or galvanostatic electrodeposition from an aqueous sulfate and sulfate-citrate solutions. The influence of the electrolyte variables and operating parameters on the composition and morphology of the deposited film was investigated. For optimized electrodeposition parameters a compact ZnTe layers of the composition close to stoichiometry with a regular nodular morphology were obtained.

PL

Warstwy tellurku cynku wydzielano z wodnych roztworów siarczanowych i siarczanowocytrynianowych metodą potencjostatyczną lub galwanostatyczną w układzie z wirujacą elektrodą dyskową. Badano wpływ zmiennych elektrolitu i parametrów operacyjnych na skład i morfologie osadzanych warstw. Przy optymalnych parametrach elektroosadzania uzyskano zwarte, drobnokrystaliczne warstwy ZnTe o składzie zbliżonym do stechiometrycznego.

13

Wpływ modyfikacji przetopu wtórnych surowców ołowionośnych w krótkim piecu obrotowym na udział cynku w obiegu materiałowym.

Riesenkampf W., Guśpiel J., Ozga P., Bełtowska E., Bednarek A., Brzezina E., Fischer F., Wójcik S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 3

101-103

PL

W Hucie Metali Nieżelaznych SZOPIENICE S.A. wprowadzono do praktyki przemysłowej modyfikację pracy krótkiego pieca obrotowego, polegającą na cyklicznym zawracaniu powstających pyłów do agregatu macierzystego. W niniejszej pracy przedstawiono bilanse materiałowe zmodyfikowanego przerobu najważniejszych surowców ołowionośnych oraz wyniki 14-miesięcznej kontroli składu chemicznego pyłów, zawracanych w trakcie przemienno-materiałowego zasilania pieca. Stwierdzono, że w warunkach przemiennego przerobu obecnego zestawu wysoko i niskocynkowych surowców ołowionośnych, modyfikacja pracy pieca nie powoduje systematycznego kumulowania się cynku w zawracanych pyłach, ani wzrostu ich masy, bądź objętości, dzięki czemu nie istnieje potrzeba okresowego wycofywania i utylizacji tego materiału. Podwyższając uzysk ołowiu modyfikacja ta eliminuje problem powstawania pyłów stanowiących dotychczas kłopotliwy poprodukcyjny materiał odpadowy.

EN

A work-modification of the short rotary furnace, basing on recycling of the generated dusts to the matrix unit, was introduced to practical application in Metal Works SZOPIENICE s.c. The paper displays material balances of the modified working of the most important lead-bearing raw materials and the results of the current control of chemical composition of the dusts, recycled during convertible material-feeding of the 14-months work. It has been stated that the modification of the furnace-work doesn't cause either any systematic cumulation of zinc in recycled dusts, or growth of their mass, or volume, in conditions of alternating working of high-zinc and low-zinc lead-bearing raw materials; therefore there is no need of intermittent removal and utilization of that material. This modification, enhancing the yield of lead, eliminates the problem of generation of dusts, that were, till now, a troublesome waste material.

14

Charakterystyka i możliwości zagospodarowania żużli pochodzących z przetopu wtórnych surowców ołowiowych.

Riesenkampf W., Guśpiel J., Ozga P., Bełtowska E., Bielańska E., Bednarek A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2000

|

R. 45, nr 12

613-617

PL

Przeprowadzono analizę chemiczną, rentgenograficzną, termiczną i mikroskopową oraz ilościową analizę fazową reprezentatywnych próbek żużli pochodzących z przetopu wtórnych surowców ołowiowych w krótkim piecu obrotowym Huty Metali Nieżelaznych SZOPIENICE. W żużlu z bieżącej produkcji oraz pobranym ze składowiska składnikami dominującymi są łatwo rozpuszczalne w wodzie związki sodu (odpowiednio około 80 i 60 % cięż.). Zawartość tlenków cynku, ołowiu i antymonu wynosi odpowiednio około 3, 0,4, 7 oraz 15, 1, i 0,7 %. Wskazano celowość przetworzenia żużli w postać zeszkloną, umożliwiającą deponowanie w otwartym środowisku.

EN

Representative slag-samples from melting secondary lead raw materials, in a short rotary furnace of Non-ferrous Metal Works SZOPIENICE, were analysed by means of chemical, rentgenographic, thermal and microscopic method and by quantitative phase-analysis. The predominant components of the slag, as from current production so from the scrap yard, are natrium compounds, easily water-soluble (respectively about 80 and 60 % grav.). The contents of zinc-, lead- and antimony oxides are, respectively, about 3, 0.4, 7 and 15, 1, 0.7 %. Processing of the slag into vitrified form enables deposition in open environment, therefore is advised.

15

Charakterystyka i możliwości utylizacji pyłów ołowionośnych.

Ważewska-Riesenkampf W., Guśpiel J., Bełtowska E., Ozga P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1999

|

R. 44, nr 3

117-120

PL

Przeprowadzono analizę chemiczną, rentgenograficzną, termiczną i mikroskopową reprezentatywnej próbki pyłów pochodzących z filtrów workowych pieca przewałowego Huta Metali Nieżelaznych SZOPIENICE. Materiał ten zawiera około 30 % Pb, 25 % Zn i 14 % Sb oraz szereg innych pierwiastków. W składzie fazowym dominują tlenki i węglany cynku i ołowiu oraz tlenek antymonu i spinel cynkowo-antymonowy. Opracowano w skali laboratoryjnej metodę brykietowania pyłów, której zastosowanie w skali przemysłowej umożliwi zawracanie tego materiału do pieca macierzystego i częściowe odzyskanie ołowiu. Wskazano na celowość kontynuowania badań niezbędnych dla określenia częstotliwości wycofywania pyłów zubożonych w ołów oraz dla wyboru metod ich utylizacji.

EN

A chemical, X-ray, thermal and microscopic analysis of a representative dust-sample from sack filters of the rolldown furnace of the Non-Iron Metal Works Szopienice was done. The analyzed material contained about 30 % Pb, 25 % Zn, 14 % Sb and series of other elements. The oxides and carbonates of zinc and lead, antimony oxide and zinc-antimony spinel were predominants. A briquetting method for those dusts was developed, in laboratory scale; its industrial application will make possible recycling of that material to the mother-furnace and partial recuperation of lead. Advisability for continuation of the studies, necessary for definition of the frequency of withdrawal of the lead-impoverished dusts and for selection of their utilization methods is indicated.