Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of HVOF Spray Distance on Solid Particle Erosion Resistance of WC-based Cermets Bonded by Co, Co-Cr and Ni Deposited on Mg-alloy Substrate

Jonda Ewa, Łatka Leszek, Lont Aleksandra, Gołombek Klaudiusz, Szala Mirosław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 2

115--128

EN

Magnesium alloys are very interesting engineering materials because of their high strength-to-density ratio. On the other hand, they are characterized by low hardness as well as low erosion resistance. Because of these reasons, their applications in the industry are very limited. The article presents the results of the high velocity oxy-fuel (HVOF) spraying of the hard cermet coatings onto AZ31 magnesium alloy substrate. Three feedstock powders were used in the process with composition (wt.%): WC-12Co, WC-10Co-4Cr and WC-20Cr3C2Ni. The spray distance (SD) was selected as a variable parameter with values equal to 320 and 400 mm. Observations carried out under a scanning electron microscope (SEM) revealed a typical HVOF-sprayed microstructure with a compact structure and low porosity (below 3 vol.%). The hardness of the manufactured coatings, ranging from 912 HV0.2 to 1328 HV0.2, what was significantly higher than the substrate. The solid particle erosion tests were carried out according to the ASTM G76-04 standard. Erosive experiments were done for 30°, 60° and 90° inclination angles of the nozzle using Al2O3 abrasive. Erosion tests confirm that cermets exhibit substantial erosion resistance better than the substrate. The highest erosion resistance was noted for WC-10Co-4Cr coatings. The erosion rate for cermet coatings was mostly below 0.9 mg/min, whereas for the AZ31 it was more than 1.5 mg/min. In the case of the average erosion value, it was between 12 and 22 times lower than for the substrate. Results analysis reveal that shorter spray distance decreases porosity, increases hardness, and finally supports erosion resistance of the cermets.

2

Surface Topography and Tribological Properties of Cutting Tool Coatings

Niemczewska-Wójcik Magdalena, Madej Monika

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 6

39--48

EN

The surface topography formed during the technological process has an influence on the wear characteristics and modifies the surface topography of friction components during the operation process, including cutting tools. It is therefore important to carry out research to find the best material and construction solutions to increase their durability and reliability. The research and analysis covered selected coatings (TiN, TiCN, TiAlN) applied to cutting tools for their anti-wear properties. The coatings were obtained through physical vapour deposition PVD. For the purpose of evaluating the tribological properties of the coatings, friction-wear tests were carried out in rotary motion on a ball-on-disc device (ball made of 100 Cr6 steel, discs made of SW7M steel coated with selected coatings) at a constant load (10N), under coolant lubrication conditions. Investigations of the surface topography before and after tribological tests were carried out on a confocal microscope. The friction coefficient and the amount of wear (wear track) of the coatings were shown to vary under the same operating conditions. The highest friction coefficient was obtained for the TiCN coating (0.199), while the lowest for the TiN coating (0.144) – the surface topography of the balls deteriorated (parameters Sq, Sz, Ssk, Sku increased in value). The highest linear wear (281.1 µm) was obtained for the TiAlN coating (the coating was torn halfway through the test), where the ball surface topography has improved (lowered values of parameters Sq, Sz, Ssk, Sku, Spd, Spc).

3

Papiery barierowe otrzymywane metodą zadruku fleksograficznego

Wierzchowski Artur, Bartkowiak Artur

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 8

444--447

PL

W artykule, będącym wprowadzeniem do dalszych badań, przedstawiono otrzymywanie papierów opakowaniowych metodą nanoszenia warstwy barierowej techniką fleksograficzną. Omówiono właściwości wybranych papierów oraz wymagania, jakim powinny odpowiadać papiery barierowe. Stwierdzono, że opakowania wytworzone z tych papierów można poddać recyklingowi, co zostanie ostatecznie potwierdzone w kolejnych etapach badań.

EN

This article is an introduction to further research on obtaining barrier paper using flexographic printing technique. Properties of selected base papers and the requirements for coated papers are discussed. It war found that packaging produced from these papers can be recycled what will be confirmed in next publications.

4

Key determinants for high-alloyed cast irons for mechanical engineering

Pacha-Gołębiowska H., Piekarska W.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 1

146--167

EN

This work presents the factors determining cast iron, and particularly austenitic high-alloy cast iron as a construction material, which is ranked among the leading casting alloys of iron with carbon, mainly due to its very good service properties, which makes it dedicated as a material for automotive castings, pipe and fitting castings and components resistant to elevated temperatures, corrosion and abrasive wear. Construction materials currently used in industry have increasingly better properties and their potential is depleting quickly. This forces the manufacturers to adjust the requirements and production capabilities of cast iron using the most modern technologies that give the expected beneficial economic and operating effects. The paper quotes the results of research in the field of the offered technologies that give special surface features to machine parts made of cast iron by modernising the parameters of the technological process of obtaining high-alloy austenitic cast iron, i.e., by applying coatings, as well as by appropriate surface treatment, the aim of which is and reinforce the material surface with those properties which are important in a given application.

5

Effect of plasma nitriding process on the fatigue and high temperature corrosion resistance of Inconel 740H nickel alloy

Kopec Mateusz, Gorniewicz Dominika, Kukla Dominik, Barwinska Izabela, Jóźwiak Stanisław, Sitek Ryszard, Kowalewski Zbigniew L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e57, 2022

EN

The paper presents a comparison of microhardness, fatigue and high temperature corrosion of Inconel 740H nickel alloy in its as-received state and the same material with nitrided surface layers. The nitrided layers were produced using traditional glow discharge nitriding (specimens nitriding on the cathode potential) and an active screen (specimens nitriding at the plasma potential). A microstructure of the layers was characterized through the scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis. Mechanical properties of the nitrided Inconel 740H alloy were examined using microhardness measurements and standard fatigue tests. It was found that Inconel 740H with a nitrided surface exhibited an improved fatigue response of 50 MPa in the whole range of stress amplitudes from 350 to 650 MPa and almost 325% increase of hardness for plasma modified surface and 250% for cathode modified surface. Additionally, the application of cathode nitriding enhanced the corrosion resistance of the alloy in question and effectively protected it against a high temperature oxidation.

6

Analysis of deformation and forms of destruction of coating-substrate systems

Chronowska-Przywara Kinga

Tribologia

|

2021

|

nr 4

7--14

EN

The paper presents the results of fracture testing of a coating-substrate system subjected to a concentrated contact load and during a scratch test. A diamond indenter with rounding radii in the range 20-500 µm was used under the tests. Systems with CrN coatings in the range of 1 to 5 µm applied to austenitic steel X5CrNi18-10 were analysed. In the paper, the effect of coating thickness on deformation and fracture of the coating and substrate in the load range of 1 and 3 N is analysed. Cohesion and adhesion sites of the coating to the substrate were determined. Optical profilometer images, scanning microscope images, and Micro Combi Tester images – CSM Instruments were used to analyse Lc1, Lc2, and crack locations. It was observed that, as the indenter radius increases, cracks in the coating-substrate system develop at increasing loads. Average critical forces are also higher with indenters of 200–500 µm. In the case of indentation only, with the indenter’s radius of 500 um, it is 750 Nm for the thinnest 1 µm coating and 1750 Nm for the 5.2 µm coating.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań pękania układu powłoka–podłoże poddanych obciążeniu działającym w styku skoncentrowanym oraz podczas testu zarysowania. Do badań użyto diamentowego wgłębnika o promieniach zaokrąglenia z zakresu 20–500 µm. Analizowano układy z powłokami CrN w zakresie od 1 do 5 µm nałożone na stal austenityczną X5CrNi18-10. W artykule analizowano wpływ grubości powłok na deformacje i pękanie powłoki i podłoża w zakresie obciążenia 1 i 3 N. Wyznaczono miejsca kohezji i adhezji powłoki do podłoża. Do analizy Lc1, Lc2 oraz lokalizacji pęknięć użyto obrazów z profilometru optycznego, zdjęć z mikroskopu skaningowego i zdjęć z Micro Combi Testera – CSM Instruments. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, że wraz ze wzrostem promieniem zaokrąglenia wgłębnika, pęknięcia układu powłoka–podłoże powstają przy coraz większych obciążeniach. Średnie wartości sił krytycznych również jest większe przy stosowaniu wgłębników 200–500 µm. W przypadku samej indentacji przy promieniu wgłębnika 500 µm wynosi 1 µm, 750 Nm, natomiast dla powłoki 5,2 µm 1750 Nm.

7

Influence of laser texturing on tribological properties of DLC coatings

Radek Norbert, Tokar Dorota, Kalinowski Artur, Pietraszek Jacek

Production Engineering Archives

|

2021

|

Vol. 27, Iss. 2

119--123

EN

The work presents the use of laser texturing of DLC coatings to improve tribological properties. The coatings were applied by the PVD method to the rings made of 4H13 steel. The surface texturing was = 343 nm.performed with the TruMICRO 5325c picosecond laser with the radiation wavelength The surface microstructure analysis, surface microgeometry and microhardness measurements and tribological tests were carried out. The problem presented in the paper can be used to extend the knowledge of the areas of application of DLC coatings, especially in sliding friction pairs.

8

Zależność właściwości anty-graffiti powłok lakierowych od swobodnej energii powierzchniowej

Zubielewicz Małgorzata, Langer Ewa, Nowicka-Nowak Marzena

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 9

282--287

PL

Zdolność adhezji między kontaktującymi się fazami, tj. między powłoką anty-graffiti i graffiti, zależy głównie od wielkości powierzchni stykających się faz oraz oddziaływania międzycząsteczkowego powstającego na granicy faz. Wielkość powierzchni stykających się faz zależy od zdolności zwilżania danej powierzchni farbą, w tym przypadku graffiti, oraz stanu i struktury zwilżanej powierzchni. Jedną z miar stanu powierzchni powłok polimerowych, stosowaną głównie do badania zjawisk związanych z adhezją, jest wartość swobodnej energii powierzchniowej γS. Zgodnie z powszechnie przyjętym kryterium właściwe zwilżanie powierzchni polimerowych zachodzi wówczas, gdy ich swobodna energia powierzchniowa jest większa o co najmniej 10 mJ/m2 od napięcia powierzchniowego wyrobu lakierowego. Ważnym czynnikiem wpływającym na oddziaływania międzyfazowe jest również struktura powierzchni danego materiału. Im powierzchnia jest bardziej rozwinięta tym lepsza jest adhezja farby, im mniej rozwinięta powierzchnia tym słabiej graffiti trzyma się zabezpieczonej powierzchni. Celem badań było określenie przy jakich granicznych wartościach swobodnej energii powierzchniowej powłok otrzymanych z farb o właściwościach anty-graffiti napisy i rysunki są łatwousuwalne z powłoki bez jej uszkadzania. Stwierdzono, że wartość swobodnej energii powierzchniowej nie może stanowić kryterium zakwalifikowania farb lub lakierów do grupy wyrobów lakierowych o właściwościach anty-graffiti, ponieważ łatwość usuwania graffiti nie jest od niej bezpośrednio zależna. Podobnie usuwa się graffiti z powłok o dużej, jak i małej swobodnej energii powierzchniowej. Wydaje się, że na usuwanie graffiti większy wpływ ma więc struktura powłoki – jej rozwinięcie, mikroporowatość, itp.

EN

The adhesion between the phases to be contacted, i.e. between anti- -graffiti and graffiti coatings, depends mainly on the size of the surfaces of the phases to be contacted and the intermolecular interaction formed at the phase boundary. The size of the surfaces of the phases to be contacted depends on the wetting ability of the surface, in this case graffiti, and the condition and structure of the surface to be wetted. One of the measures of the surface condition of polymeric coatings, used mainly to study the phenomena related to adhesion, is the value of surface free energy γS. According to the commonly ac- cepted criterion, proper wetting of polymeric surfaces occurs when their surface free energy is at least 10 mJ/m2 higher than the surface tension of the varnish product. The surface structure of the material is also an important factor influencing the interfacial interaction. The more developed the surface, the better the adhesion of the paint, the less developed the surface the less graffiti adheres to the protected surface. The aim of this study was to determine at what limits the free surface energy of anti-graffiti coatings are easily removable from the coating without damaging it. It was found that the value of surface free energy cannot be a criterion for qualifying paints or varnishes to the group of paint products with anti-graffiti properties, because the ease of graffiti removal is not directly dependent on it. Similarly, graffiti is removed from coatings with both high and low surface free energy. It seems that graffiti removal is therefore more influenced by the structure of the coating - its development, microporosity, etc.

9

Wybrane przypadki wad systemów żywicznych: na izolacjo-nawierzchni i posadzce

Paszek Urszula

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 10

332--337

PL

W artykule przedstawiono 2 przypadki wad powstałych na systemach żywicznych zastosowanych na powierzchni betonowej: obniżenie przyczepności powłok wynikające z nieprawidłowego stosunku żywicy i kruszywa oraz miejscowa zmiana koloru wynikająca z niewłaściwego utrzymania obiektu.

EN

In this article, two cases of defects occurring in resin systems applied on a concrete surface are presented: reduction of adhesion of coatings resulting from an incorrect ratio of resin and aggregate and local color change resulting from incorrect maintenance of the object.

10

Perspective of sol-gel hydrophobic silica deposited using low-pressure cold spray and ultrasonic atomizing for automotive coatings

Gibas Anna, Gąsiorek Jolanta

Journal of TransLogistics

|

2021

|

Vol. 7, nr 1

113--128

EN

The automotive sector is under constant pressure to minimize fuel consumption and reduce pollution emissions while maintaining a declining tendency for weight and cost reduction. This makes the material selection process a major of engineering design considerations. In the paper, the main automotive requirements were formulated to analyze the potential of selected deposition (low pressure cold spray and ultrasonic atomizing) and material fabrication (sol-gel method) techniques for application in the automotive industry.

PL

Sektor motoryzacyjny znajduje się pod ciągłą presją, aby minimalizować zużycie paliwa i redukować emisję zanieczyszczeń przy jednoczesnym utrzymaniu dotychczasowego tempa redukcji masy i kosztów. To sprawia, że dobór materiału jest szczególnie ważny podczas procesu projektowania wybranego elementu. W artykule sformułowano główne wymagania branży automotive do analizy potencjału wybranych technik osadzania (niskociśnieniowego natryskiwania na zimno i atomizacji ultradźwiękowej) oraz wytwarzania materiału (metoda zol-żel) do zastosowań jako powłoki ochronne w przemyśle samochodowym.

11

Corrosion protection for fasteners

Rokosz Zbigniew

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2021

|

nr 4

48--49

EN

Fasteners are used in a variety of industries and are the oldest way of joining construction materials. In fact, it is hard to imagine an industrial sector where no fasteners are used (starting with a nail, rivet, screw and ending with a bolt and a nut).

12

Discussion of the heat flux calculation method during pool boiling on meshed heaters

Orman Łukasz J., Radek Norbert, Pietraszek Jacek, Gontarski Dariusz

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2020

|

Vol. 2, nr 1

247--252

EN

The paper discusses nucleate boiling heat transfer on meshed surfaces during pool boiling of distilled water and ethyl alcohol of very high purity. It presents a correlation for heat flux developed for heaters covered with microstructural coatings made of meshes. The experimental results have been compared with the calculation results performed using the correlation and have been followed by discussion. Conclusions regarding the heat flux determination method have been drawn with the particular focus on the usefulness of the considered model for heat flux calculationson samples with sintered mesh layers.

13

Impact of starch-based films on the quality of plums

Basiak Ewelina

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2020

|

nr 24

29--36

EN

Plums (Prunus domestica cv. Jojo) were divided onto 5 groups. After 28 days of conducted tests, firmness was greatest with starch and starch-whey protein films, and with coated materials was not significantly less than with the control group. This means that customers can consume plums for even 1/3 longer than their shelf-life.

PL

Śliwki (Prunus domestica cv. Jojo) zostały podzielone na 5 grup. Po 28 dniach testów twardość owijanych filmami owoców była największa, zaś owoców powlekanych roztworami nieznacząco różniła się od grupy kontrolnej. Oznacza to, że czas sprzedaży śliwek może być o 1/3 dłuższy.

14

Powłoki ochronne stosowane w produkcji maszyn rolniczych

Zubrzycki Bartosz, Roguska Natalia

Ochrona przed Korozją

|

2020

|

nr 4

122--125

PL

Rosnace wymagania użytkowników zmusiły producentów urzadzeń rolniczych do zainwestowania dużych sił i środków w infrastrukturę wydziałów powłok ochronnych oraz w stałe podnoszenie kwalifikacji personelu wykonującego oraz nadzorującego produkcję. W poniższym artykule możecie Panstwo zapoznać się z wybranymi technikami przygotowania powierzchni oraz ochrony antykorozyjnej używanymi w polskim przemyśle agrotechnicznym. W publikacji przedstawiono informacje: jak zmieniło sie podejście i oczekiwania użytkowników oraz producentów do tematu ochrony przed korozją oraz dlaczego niektóre wyroby sa projektowane i wykonywane w taki sposób, aby spełnić wymagania kategorii korozyjności C5 według wymagań normy ISO 12944.

EN

Growing user requirements have forced manufacturers of agricultural equipment to invest large forces and resources in the infrastructure of protective coating departments and in the continuous improvement of qualifications of personnel performing and supervising production. In the article below you can find out about selected surface preparation and corrosion protection techniques used in the Polish agrotechnical industry. The paper presents information: how has the approach and expectations of users and manufacturers changed regarding the subject of corrosion protection, and why some products are designed and manufactured in such a way as to meet the requirements of corrosivity category C5 according to the requirements of ISO 12944.

15

Cavitation erosion and sliding wear of MCrAlY and NiCrMo coatings deposited by HVOF thermal spraying

Szala M., Walczak M., Łatka L., Gancarczyk K., Özkan D.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 2(64)

26--38

EN

The investigation into wear resistance is an up-to-date problem from the point of view of both scientific and engineering practice. In this study, HVOF coatings such as MCrAlY (CoNiCrAlY and NiCoCrAlY) and NiCrMo were deposited on AISI 310 (X15CrNi25-20) stainless steel substrates. The microstructural properties and surface morphology of the as-sprayed coatings were examined. Cavitation erosion tests were conducted using the vibratory method in accordance with the ASTM G32 standard. Sliding wear was examined with the use of a ball-on-disc tribometer, and friction coefficients were measured. The sliding and cavitation wear mechanisms were identified with the SEM-EDS method. In comparison to the NiCrMo coating, the MCrAlY coatings have lower wear resistance. The cavitation erosion resistance of the as-sprayed M(Co,Ni)CrAlY coatings is almost two times lower than that of the as-sprayed NiCrMoFeCo deposit. Moreover, the sliding wear resistance increases with increasing the nickel content as follows: CoNiCrAlY < NiCoCrAlY < NiCrMoFeCo. The mean friction coefficient of CoNiCrAlY coating equals of 0.873, which almost 50% exceed those reported for coating NiCrMoFeCo of 0.573. The as-sprayed NiCrMoFeCo coating presents superior sliding wear and cavitation erosion resistance to the as-sprayed MCrAlY (CoNiCrAlY and NiCoCrAlY) coatings.

16

Surface quality of the materials used for lighting columns

Dudek Agata, Goroshko Andrii

Quality Production Improvement - QPI

|

2019

|

Vol. 1, Iss. 1

417--424

EN

Quality of the lighting columns plays a major role in the comfort and safety of life of road users. The surface quality of the materials used in the columns is especially critical during extreme weather conditions. Road infrastructure, including street lighting, uses modern lightweight materials from the group of non-ferrous materials or composites. The materials used in the manufacturing process ensure important advantages, such as durability, electrical safety, aesthetic qualities, low maintenance costs, light weight, and easy transport and assemble. This paper presents an analysis of the quality of coatings used for street lighting columns.

17

Zwiększanie produktywności obróbki skrawaniem

Czechowski Kazimierz

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 7

406--409

PL

Przedstawiono wybrane zagadnienia związane ze zwiększaniem produktywności obróbki skrawaniem. Podano przykłady wydłużania trwałości narzędzi poprzez osadzanie na ostrzach nanostrukturalnych powłok PVD. Omówiono podnoszenie produktywności poprzez dobór parametrów skrawania na podstawie badań obrabialności materiałów i możliwości Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania w tym zakresie. Zaprezentowano niektóre aspekty oceny skrawalności materiałów i skrawności ostrzy narzędzi oraz wpływu cieczy obróbkowych na te właściwości.

EN

Selected issues related to increasing the productivity of machining were presented. Examples of increasing the tool life by depositing nanostructured PVD coatings on blades are presented. The increase of productivity through selection of machining parameters based on material machinability tests was discussed. The possibilities of The Institute of Advanced Manufacturing Technology in this regards are presented. Some aspects of materials machinability evaluation and cutting abilities of tool edges, as well as effects of metal cutting fluids on these properties are discussed.produktywność, narzędzia, trwałość narzędzia, powłoki, skrawalność materiałów, skrawność ostrzy narzędzi

18

Nanostrukturalne powłoki wielowarstwowe na ostrza narzędzi z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących

Czechowski Kazimierz, Toboła Daniel, Wronska Iwona

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 3

174--178

PL

Przedstawiono zagadnienie nanoszenia powłok przeciwzużyciowych na ostrza narzędzi skrawających z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących, ze szczególnym uwzględnieniem nowych możliwości w tym zakresie. Na podstawie wybranych wyników prowadzonych w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania badań nad opracowaniem powłok wielowarstwowych nanostrukturalnych i nadstrukturalnych, nanoszonych metodą łukową PVD, pokazano, że wytworzone powłoki mogą się przyczyniać do wzrostu trwałości narzędzi.

EN

The state of the art of deposition of wear resistant coatings on cemented carbide and high speed steel cutting tools is presented with special regard to new possibilities in this field. On the ground of some results of research carried out at the Institute of Advanced Manufacturing Technology on the PVD arc multilayer nanostructured and superlattice coatings development was shown that the obtained coatings can contribute to the tool lives increase.

19

Sliding wear examination of new protecting coatings on railway buffer heads

Gamon Wojciech

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 4

401--419

EN

The paper presents the results of tests of sliding wear of bronze coatings made on the surface of specimen made of S355J2 steel by laser cladding method. On the basis of the conducted tests it was found that the wear of the specimens with CuAl9Fe3 bronze coating is characterized by average values which are close to lubricated specimens. In addition, the registration of friction coefficients of particular couples showed very similar characteristics of these two friction couples and friction coefficient values at a very similar level. This allows to assume that the currently used method of protecting railway buffer heads, consisting of periodically covering their surface with lubricant, can be replaced with another, more durable, based on bronze protection coatings.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zużycia ściernego powłok z brązów wytworzonych na powierzchni próbek wykonanych ze stali S355J2 metodą napawania laserowego. Na podstawie badań stwierdzono, że zużycie próbek z napoinami z brązu CuAl9Fe3 cechuje się wartościami średnimi zbliżonymi do próbek smarowanych. Ponadto, rejestracja współczynników tarcia poszczególnych skojarzeń wykazała bardzo zbliżone charakterystyki tych dwóch par ciernych oraz wartości współczynników tarcia na bardzo podobnym poziomie. Pozwala to na założenie, że obecnie stosowana metoda zabezpieczania zderzaków kolejowych, polegająca na okresowym pokrywaniu ich powierzchni smarem, może zostać zastąpiona inną, trwalszą, bazującą na wykonywaniu powłok zabezpieczających z brązów.

20

Microsilica filler for polyurea systems

Pakuła Daria, Dobrosielska Marta, Sztorch Bogna, Popiół Maciej, Klonowski Bartosz, Brząkalski Dariusz, Marciniec Bogdan, Przekop Robert E.

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 2

76--82

EN

Microsilica is widely used as a reinforcing filler due to its high commercial availability and low price, which plays a significant role in reducing production costs. It fills the empty volumes of the material and decreases the porosity, which in turn improves the mechanical properties of composites. Polyurea coatings modified with microsilica and aerosil were prepared using a spray-coating machine. The materials were characterised in terms of thermal stability (thermogravimetric analysis - TGA, differential scanning calorimetry - DSC), mechanical properties (tensile strength, Shore D scale hardness), and hydrophilic-hydrophobic properties. To confirm the structure of the obtained materials, FT-IR spectroscopy was used. SEM analysis was performed to assess the dispersion of the modifiers in the polyurea coatings. The physicochemical properties of the obtained compositions were measured after ageing the samples under different conditions, including storing at room temperature, curing for 5 and 14 days at 80°C and weathering for 500 h with UV irradiation in a weathering station. The collected results show that the addition of microsilica improves not only the mechanical properties, but also the thermal stability of the obtained composites.

PL

Mikrokrzemionka stosowana jest powszechnie jako napełniacz wzmacniający ze względu na dobrą komercyjną dostępność materiału oraz niską cenę, co w znacznym stopniu przyczynia się do obniżenia kosztów produkcji. Wypełnia wolne przestrzenie w materiale oraz zmniejsza porowatość, dzięki czemu wpływa na poprawę właściwości mechanicznych kompozytów. Powłoki polimocznikowe modyfikowane microsilicą oraz aerosilem otrzymano przy użyciu urządzenia do powlekania natryskowego. Materiały scharakteryzowano pod kątem stabilności termicznej (analiza termograwimetryczna TGA, różnicowa kalorymetria skaningowa DSC), właściwości mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie, pomiar twardości w skali Shore’a D), właściwości hydrofilowo-hydrofobowych. Do potwierdzenia struktury otrzymanych materiałów wykorzystano analizę spektroskopową FT-IR. Wykonano analizę SEM w celu określenia dyspersji modyfikatorów w powłokach polimocznikowych. Badania właściwości fizykochemicznych oraz mechanicznych przeprowadzono po kondycjonowaniu próbek w różnych warunkach, tj. temperatura pokojowa, wygrzewanie w temperaturze 80˚C przez 5 dni oraz 14 dni, proces starzenia przez 500 godzin w komorze UV. Z przeprowadzonych badań wynika, że dodatek mikrokrzemionki do osnowy polimerowej poprawia nie tylko właściwości mechaniczne, ale i stabilność termiczną uzyskanych kompozytów.