Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hydrogen evolution reaction (HER) activity of conical Co–Fe alloy structures and their application as a sensitive and rapid sensor for H2O2 detection

Skibińska Katarzyna, Kutyła Dawid, Kula Anna, Gajewska Marta, Marzec Mateusz M., Żabiński Piotr

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e76, 1--10

EN

In this work, the conical Co–Fe alloy structures were synthesized by two different methods: a two- and a one-step. The synthesis of nanoconical structures with regular, well-defined geometrical features, called the two-step method, requires using porous Anodic Alumina Oxide (AAO) templates. Contrary, any advanced pre-preparation of the substrate is not necessary for the one-step method. The fabrication of cones is carried out from the electrolyte containing an addition of a crystal modifier. Co and Fe are applied as electrodes in an alkaline environment. Their catalytic performance can be enhanced by modification of the shape and size of their structures, and in consequence, developing their active surface area. Many methods were used to analyze the coatings, such as Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Energy-Dispersive X-ray Spectrometry (EDAX), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), and X-ray diffraction analysis (XRD). The catalytic properties of the coatings were recorded during the hydrogen evolution reaction and the reduction of the hydrogen peroxide and compared with the catalytic activity of bulk alloy. Nanocones produced in AAO templates were characterized by significantly higher catalytic activity and sensitivity in both reactions. However, they were unstable in the time of the experiment duration. Cones synthesized by the one-step method can be successfully applied as a catalyst and H2O2 detector.

2

Warstwy tlenkowe na tytanie otrzymane metodą anodowania w kwasie siarkowym

Wilk Michał, Klimek Leszek

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 2

135--144

PL

Komercyjnie czysty tytan stanowi jeden z czołowych materiałów biointegrujący się z tkankami przyzębia, co wykorzystuje się na co dzień w protetyce stomatologicznej. Wysoka reaktywność z tlenem, niska rozszerzalność termiczna tytanu i zjawisko pasywacji utrudniają obróbkę tytanu, a w szczególności połączenie z materiałami licującymi, jak ceramika stomatologiczna. Analizując obecne w piśmiennictwie doniesienia, opisujące zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ warstwy tlenkowej na połączenie tytan–ceramika, podjęto próbę elektrochemicznego wytworzenia powłok pasywnych z kąpieli zawierającej H2SO4 na komercyjnie czystym tytanie, mogącym stanowić podbudowę koron i mostów protetycznych. Materiały i metody. Tytanowe walce Grade 2 (śr. 20 mm i wys. 5 mm) szlifowano i wypolerowano. Skład stopu określono metodą rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej. Próbki podzielono na 3 grupy i poddano oksydacji anodowej w 1M kwasie siarkowym przy stałych napięciach: 120V, 160V, 200V, t=1min. Warstwy tlenkowe poddano badaniu dyfrakcji rentgenowskiej, analizie składu chemicznego oraz obserwacji SEM. Wyniki. Otrzymano warstwy grubości 1 μm do 7,1 μm. W warstwie anodowanej, oprócz tlenku tytanu, występują domieszki siarki. Tezy. Wybór napięcia anodowania wpływa na grubość otrzymanych warstw, co determinuje możliwość praktycznego zastosowania. Warstwy ponad 1 μm mogą ulegać łuszczeniu i pękaniu. Co więcej, zbyt cienkie powłoki wykazują ubytki i nie pokrywają całej powierzchni metalu. Wnioski. Zwiększenie napięcie reakcji nie tylko wpływa na pogrubienie warstwy, ale również na porowatość. Możliwość kontrolowania średnicy porowatości przyłożonym napięciem anodowania może zapewnić poprawę mikroretencji ceramiki stomatologicznej. Biorąc pod uwagę grubość wytworzonych warstw, największe zalety prak-tyczne wydają się mieć powłoki wytworzone pod napięciem 120V.

EN

Commercially pure titanium is the leading biointegrating material, which is used in everyday dental prosthetics. High reactivity with oxygen, low thermal expansion and passivation impede titanium processing, especially bonding with veneering materials like dental ceramics. After analyzing the literature with view to positive and negative impact of titanium oxide layer on boning strength between titanium and dental ceramics, an attempt was made to fabricate the anodic layers by means of electrochemical oxidation in 1M sulphuric acid on CP-Ti which will subsequently be used as a framework of PFM dental prosthesis. Materials and methods. Grade 2 Titanium cylinders (20 mm diameter, 5 mm high) were grinded and polished. Chemical composition was determined by X-ray fluorescent analysis. Samples were divided into 3 groups and oxidized in 1M sulphuric acid in DC voltage: 120V, 160V, 200V, t=1min. Oxide layers undergone X-ray diffraction examina-tion, chemical composition analysis and SEM observations. Results. Layers of 1 μm to 7,1μm were obtained. Layers is composed not only of titanium oxide but also contains sulphur. Thesis: Selection of anodizing voltage affects layer thickness thus determinates its practical application. Layers over 1μm thick may crack and flake off, furthermore, too thin layers show surface loss and do not cover the entire surface of titanium. Findings: Increased voltage not only results in layer thickening but also affects porosity. Pore size control may contribute to enhanced porcelain microretention. Considering layers thickness and practical application, 120V layers seem to have the most advantages.

3

Wytwarzanie białych powłok tlenkowych na aluminium metodą elektrochemiczną

Olkowicz Klaudia, Buczko Zofia, Tomassi Piotr

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 3

10--16

PL

W pracy zbadano możliwość otrzymywania białych powłok tlenkowych na aluminium. Do tej pory nie udało się opracować przemysłowej metody wytwarzania białych, nieprzezroczystych powłok tlenkowych na aluminium metodą elektrochemiczną. W niektórych dziedzinach przemysłu istnieje zapotrzebowanie na białe wykończenie powierzchni wyrobów aluminiowych. Podczas badań sprawdzono dwie metody otrzymywania białych powłok oraz trzy sposoby uszczelniania. Jakość powłok zbadano według standardowych testów QUALANOD, dodatkowo oceniono walory dekoracyjne. Otrzymane powłoki porównano z przezroczystymi powłokami tlenkowymi na aluminium, które otrzymano sposobami konwencjonalnymi.

EN

The possibility of obtaining white oxide coatings on aluminum was investigated. Until now, an industrial method of producing white and opaque oxide coatings on aluminum by electrochemical method has not been worked out. In some industries there is a need for a white surface finish of aluminum products. Two methods of obtaining white coatings and three sealing methods have been tested during the work. The quality of coatings has been tested according to standard QUALANOD tests, decorative values were additionally evaluated. The obtained coatings have been compared with transparent oxide coatings on aluminum, which have been obtained by conventional methods.

4

Influence of primary silicon precipitates on anodized aluminum alloys surface layer properties

Labisz K., Konieczny J., Wierzbicki Ł., Ćwiek J., Butor A.

Transport Problems

|

2018

|

T. 13, z. 2

111--120

EN

In this work, we presented the influence of the anodizing method and parameters, as well as the chemical composition of the used aluminium alloys on the properties and microstructure of the anodic layer produced on aluminium alloys, in particular on the size and morphology of the primary silicon precipitates and the homogeneity of the resulting oxide coating. Aluminium alloys AlSi8 and AlSi12, produced using the die-casting method and subsequently subjected to anodic oxidation were used as test material. The microstructure of the obtained surface layer was analyzed by taking into account the primary silicon precipitates. The results of the hardness and abrasive wear test also show the influence of anodizing and electrolyte parameters on the structure and properties of the tested aluminium alloys.

5

Formation of functional coatings on Ti-6Al-7Nb alloy surface

Nosol A., Simka W., Kazek-Kęsik A.

Engineering of Biomaterials

|

2017

|

Vol. 20, no. 143 spec. iss.

82

6

AC impedance study of the corrosion resistance of the passivated Ti15Mo implant alloy in physiological saline solution

Szklarska M., Łosiewicz B., Dercz G., Stróż D.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 6

317--321

EN

The object of this work was the self-passivated Ti–15 wt % Mo implant alloy subjected to anodic oxidation in 1 M acetic acid aqueous solution at 5 V for 1 h. In order to thicken the oxide film a superior biocompatibility and corrosion resistance of the anodized implant was achieved. Surface of the tested alloy before and after anodizing was characterized using X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and profilometry. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements revealed a passive behaviour of the alloy under the experimental conditions. The bilayer oxide film consists of a porous outer layer (6.7±1.0 nm) and a thin, solid inner-barrier layer (1.4±0.3 nm). The obtained film is three times thicker than the oxide layer formed by self-passivation. The electrochemical studies in physiological saline solution (PSS) at 37°C showed that the anodic oxidation improved the corrosion resistance of the Ti15Mo alloy. No pitting corrosion was detected in anodic polarization measurements up to 9.5 V due to the presence of the barrier oxide layer on the alloy surface and phase composition of the examined alloy which contained only β-Ti phase.

PL

W ostatnich latach tytan oraz jego stopy ze względu na bardzo dobre właściwości mechaniczne, dużą biozgodność oraz dobrą odpornością korozyjną zyskują coraz większą popularność jako biomateriały do zastosowań w medycynie. Wśród nich można wyróżnić stop Ti15Mo, w którym alergenne i kancerogenne pierwiastki takie jak Ni, Al czy V zostały zastąpione przez biozgodny molibden. Dodatek stopowy w postaci Mo zwiększa odporność korozyjną, jednocześnie redukując moduł Younga. Stop Ti15Mo dużą odporność na korozję zawdzięcza obecnej na powierzchni stabilnej warstwie tlenkowej, która tworzy się samoistnie w wyniku kontaktu z powietrzem atmosferycznym. W celu polepszenia odporności korozyjnej stopu, a tym samym jego biokompatybilności, próbki Ti15Mo poddano pasywacji w 1 M roztworze kwasu octowego. Do określenia zachowania korozyjnego badanego materiału w środowisku biologicznym wykorzystano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (ESI).

7

Titanium anodization in ethylene glycol-based electrolytes for surface structurization

Jastrzębska A., Jakubowski W., Walkowiak B.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 138 spec. iss.

83

8

Influence of aluminium alloy anodizing and casting methods on structure and functional properties

Konieczny J., Labisz K., Polok-Rubiniec M., Włodarczyk-Fligier A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1337--1342

EN

This paper presents the influence of casting method and anodic treatment parameters on thickness and structure of an anodic layer formed on aluminium alloys. As test materials was used the aluminium alloy AlSi9Cu3, which was adopted to the casting process and anodic treatment. In this paper are presented the wear test results and metallographic examination, aswell as hardness of non-anodised and anodised alloys subjected to anodising process.The investigations were performed using light and electron microscopy (AFM) for the microstructure determination. The morphology and size of the layer was also possible to determine. The anodising conditions for surface hardening and itsinfluence on properties was analysed. The structure of the surface laser tray changes in a way, that there is a different thicknessof the produced layer. The aluminium samples were examined in terms of metallography using the optical microscope withdifferent image techniques as well as light microscope. Improving the anodization technology with appliance of differentanodising conditions. Some other investigation should be performed in the future, but the knowledge found in this researchconcerning the proper process parameters for each type of alloy shows an interesting investigation direction. The combinationof metallographic investigation for cast aluminium alloys - including electron microscope investigation - and anodisingparameters makes the investigation very attractive for automobile industry, aviation industry, and others, where aluminium alloys plays an important role.

9

Evaluation of Corrosion Resistance of Nanotubular Oxide Layers on the Ti13Zr13Nb Alloy in Physiological Saline Solution

Smołka A., Dercz G., Rodak K., Łosiewicz B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2681--2686

EN

Evaluation of corrosion resistance of the self-organized nanotubular oxide layers on the Ti13Zr13Nb alloy, has been carried out in 0.9% NaCl solution at the temperature of 37ºC. Anodization process of the tested alloy was conducted in a solution of 1M (NH4)2SO4 with the addition of 1 wt.% NH4F. The self-organized nanotubular oxide layers were obtained at the voltage of 20 V for the anodization time of 120 min. Investigations of surface morphology by scanning transmission electron microscopy (STEM ) revealed that as a result of the anodization under proposed conditions, the single-walled nanotubes (SWNTs) can be formed of diameters that range from 10 to 32 nm. Corrosion resistance studies of the obtained nanotubular oxide layers and pure Ti13Zr13Nb alloy were carried out using open circuit potential, anodic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. It was found that surface modification by electrochemical formation of the selforganized nanotubular oxide layers increases the corrosion resistance of the Ti13Zr13Nb alloy in comparison with pure alloy.

PL

Przeprowadzono badania oceny odporności korozyjnej nanotubularnych struktur tlenkowych na stopie Ti13Zr13Nb w środowisku płynów ustrojowych. Określono wpływ obecności nanotubularnych struktur tlenkowych na zmianę odporności korozyjnej stopu Ti13Zr13Nb. Proces anodowania elektrochemicznego prowadzono w roztworze 1M (NH4)2SO4 z 1 % dodatkiem NH4F. Samoorganizujące się warstwy nanorurek otrzymano przy napięciu 20 V i czasie anodowania 120 min. Badania morfologii powierzchni metodą skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej ujawniły, że w wyniku anodowania w zaproponowanych warunkach można otrzymać nanorurki o średnicy mieszczącej się w zakresie od 10 do 32 nm. Badania odporności korozyjnej nanotubularnych warstw tlenkowych oraz czystego stopu Ti13Zr13Nb przeprowadzono w 0,9 % roztworze soli fizjologicznej NaCl w temperaturze 37ºC z wykorzystaniem metody potencjału obwodu otwartego, krzywych polaryzacji anodowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancji. Wykazano, iż modyfikacja powierzchni za pomocą formowania nanotubularnych struktur tlenkowych zwiększa odporność korozyjną stopu Ti13Zr13Nb w porównaniu do czystego stopu.

10

Fabrication and geometric characterization of highly-ordered hexagonally arranged arrays of nanoporous anodic alumina

Stępniowski W. J., Nowak-Stępniowska A., Michalska-Domańska M., Norek M., Czujko T., Bojar Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 1

63-69

EN

Anodic aluminum oxide (AAO) has been fabricated in the 0.3 M oxalic acid at voltage range 20-60 V and temperature range of 35-50oC. The resulting nanoporous alumina surfaces were characterized by high resolution scanning electron microscopy, and the images were quantitatively analysed by means of an innovative approach based on fast Fourier transform. The influence of operating anodization voltage and electrolyte temperature on nanopores geometry (pore diameter, interpore distance, porosity, pores density) and arrangement has been studied in details and compared to literature data and theoretical calculations. It was found that independently from the temperature, the best arrangement of the nanopores is for anodic aluminum oxide formed at voltages ranging from 40 to 50 V. Moreover, it was found that pore diameter and interpore distance increase linearly with voltage, what is in line with the literature data.

11

Biokompatybilność utlenianego anodowo stopu Ti6Al4V ELI

Szewczenko J., Marciniak J., Tyrlik-Held J., Kiel M.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

751-755

PL

Przedstawione w pracy wyniki badań stanowią próbę określenia wpływu wybranych, wstępnych zabiegów obróbki powierzchniowej na finalną biokompatybilność utlenianego anodowo stopu Ti6Al4V ELI. Proces utleniania anodowego poprzedzono kombinacją zabiegów modyfikacji powierzchni obejmującej szlifowanie, obróbkę wibracyjną i polerowanie elektrolityczne. Końcowym zabiegiem modyfikacji powierzchni była sterylizacja parowa. Zakres badań obejmował: pomiary chropowatości powierzchni, badania odporności na korozję szczelinową i wżerową w roztworze Ringera, określenie stężeń jonów pierwiastków metalicznych, które przeniknęły do roztworu po 28 dniach oraz obserwacje mikroskopowe powierzchni próbek. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały istotny wpływ sposobu wstępnego, poprzedzającego proces anodyzacji, przygotowania powierzchni stopu. Wstępne przygotowanie powierzchni do anodyzacji jako proces wieloetapowy nie może być rozumiane wyłącznie jako pojedynczy zabieg bezpośrednio poprzedzający utlenianie anodowe. Wpływ na odporność korozyjną stopu mają bowiem wszystkie wcześniejsze zabiegi modyfikacji powierzchni poprzedzające proces anodyzacji.

EN

Results presented in the paper are an attempt of defining the influence of selected preliminary treatments of surface on the final biocompatibility of anodized Ti6Al4V ELI alloy. The anodization process was preceded by combination of different surface modification treatments including grinding, vibration machining and electropolishing. Steam sterilization was the final surface modification treatment. Range of research included: surface roughness tests, crevice and pitting corrosion investigations in Ringer's solution, determination of concentration of metallic elements which penetrated to the solution after 28 days exposition and microscopic observations of the specimens surface. The results of research have shown significant influence of preliminary methods of surface preparing which precede anodization. Preliminary preparing of the surface to anodization, as a multistage process, can not be understood solely as a single treatment which directly preceded anodization process. In fact, all the earlier treatments of surface modification before anodization have influence on corrosion resistance.

12

Application of dielectric layers in surface plasmon resonance sensors

Kurlov S., Lebyedyeva T., Poperenko L., Shpylovyy P.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2009

|

Vol. 3, No. 4

224-227

EN

Sensors based on surface plasmon resonance (SPR) are widespread in modern devices of biochemical application. As a rule, a technique of diagnostic is a measurement of angle dependence of the refraction index from incident angle of p-polarised monochromic light R( ) from the substrate at plasmon excitation supporting metal film contacted by enviro nment or layer under investigation. Potentialities of SPR sensors may be extended with the inclusion of additional dielectric films into the structure of SPR substrates.

13

Wpływ stężenia jonów fluorkowych na wzrost anodowej samoorganizującej się warstwy nanorurek TiO2

Krasicka-Cydzik E., Głazowska I., Kaczmarek A., Białas-Heltowski K.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 77-80

46--48

14

Anodization of cast aluminium alloys produced by different casting methods

Labisz K., Dobrzański L.A., Konieczny J.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 3s

45--50

EN

In this paper the usability of two casting methods, of sand and high pressure cast for the anodization of AlSi12 and AlSi9Cu3 aluminium cast alloys was investigated. With defined anodization parameters like electrolyte composition and temperature, current type and value a anodic alumina surface layer was produced. The quality, size and properties of the anodic layer was investigated after the anodization of the chosen aluminium cast alloys. The Alumina layer was observed used light microscope, also the mechanical properties were measured as well the abrasive wear test was made with using ABR-8251 equipment. The researches included analyze of the influence of chemical composition, geometry and roughness of anodic layer obtained on aluminum casts. Conducted investigations shows the areas of later researches, especially in the direction of the possible, next optimization anodization process of aluminum casting alloys, for example in the range of raising resistance on corrosion to achieve a suitable anodic surface layer on elements for increasing applications in the aggressive environment for example as materials on working building constructions, elements in electronics and construction parts in air and automotive industry.