Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis of ZnO-CuO flower-like hetero-nanostructures as volatile organic compounds (VOCs) sensor at room temperature

Sabry R. S., Alkareem R. A. S. A.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 3

452--459

EN

ZnO-CuO flower-like hetero-nanostructures were successfully prepared by combining hydrothermal and dip coating methods. Flower-like hetero-nanostructures of ZnO-CuO were examined by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and UV-Vis. The sensing properties of ZnO-CuO flower-like hetero-nanostructures to volatile organic compounds (VOCs) were evaluated in a chamber containing acetone or isopropanol gas at room temperature. The sensitivity of ZnO-CuO flower-like hetero-nanostructures to VOCs was enhanced compared to that of pure leafage-like ZnO nanostructures. Response and recovery times were about 5 s and 6 s to 50 ppm acetone, and 10 s and 8 s to 50 ppm isopropanol, respectively. The sensing performance of ZnO-CuO flower-like hetero-nanostructures was attributed to the addition of CuO that led to formation of p-n junctions at the interface between the CuO and ZnO. In addition, the sensing mechanism was briefly discussed.

2

High transparency and conductivity of heavily In-doped ZnO thin films deposited by dip-coating method

Benzitouni S., Zaabat M., Mahdjoub A., Benaboud A., Boudine B.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 3

427--434

EN

Heavily In doped zinc oxide (IZO) thin films were deposited on glass substrates by dip-coating method with different concentrations of indium. The effect of heavy In doping on the structural, morphological, optical and electrical properties of ZnO was discussed on the basis of XRD, AFM, UV-Vis spectra and Hall effect measurements. The diffraction patterns of all deposited films were indexed to the ZnO wurtzite structure. However, high In doping damaged the films crystallinity. The highest optical transmittance observed in the visible region (>93 %) exceeded that of ITO: the absolute rival of the most commercial TCOs. The grain size significantly decreased from 140 nm for undoped ZnO to 17.1 nm for IZO with the greatest In ratio. The roughness decreased with increasing In atomic ratio, indicating an improvement in the surface quality. Among all synthesized films, the sample obtained with 11 at.% indium showed the best TCO properties: the highest transmittance (93.5 %) and the lowest resistivity (0.41 Wcm) with a carrier concentration of 2.4 × 1017 cm-3. These results could be a promising solution for possible photonic and optoelectronic applications.

3

Porównanie grubości warstw materiału uzyskanego podczas przejścia zol-żel (metodą dip-coating) na podłożach wyciąganych z wodnych roztworów spoiw koloidalnych

Wawrylak M., Leśniewski W., Szczepaniak-Lalewicz K.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 4

43--50

PL

W artykule zaprezentowano metodę badania przejścia zol-żel, w której płytki odpowiedniego podłoża są wyciągane z wodnego spoiwa koloidalnego ze stałą prędkością. Grubość naniesionej warstwy jest związana z wielkością cząstek występujących w spoiwie. Przydatność technologiczna spoiw koloidalnych ograniczona agregacją cząstek jest trudna do oceny bez dostępu do specjalistycznych urządzeń pomiarowych. Opracowanie prostej metody umożliwiającej szybką ocenę parametrów użytkowych spoiwa koloidalnego może znaleźć zastosowanie w praktyce przemysłowej.

EN

This paper presents the method of investigating the sol-gel transition by constant speed removal of plates, made of suitable substrate, from an aqueous colloidal binder. The thickness of the deposited colloidal binder layer depends on the particle sizes in the binder. The processing feasibility of colloidal binders reduced by aggregation of particles is difficult to evaluate without access to special measuring equipment. Development of a simple method for prompt evaluation of performance parameters in colloidal binders may have industrial applications.

4

The structure of the silumin coat on alloy cast steels

Szymczak T.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

215-220

EN

The work presents the analysis results of the structure of the coat obtained by dipping in silumin AlSi5 of two grades of alloy cast steel: GX6CrNiTi18-10 (LH18N9T) and GX39Cr13 (LH14). The temperature of the silumin bath was 750-5 C, and the hold-up time of the cast steel element [...] = 180 s. The absolute thickness of the coat obtained in the given conditions was g = 104 [...] on cast steel GX6CrNiTi18-10 and g = 132 [...] on GX39Cr13. The obtained coat consisted of three layers of different phase structure. The first layer from the base [...] was constructed of the phase AlFe including Si and alloy additives of the tested cast steel grades: Cr and Ni (GX6CrNiTi18-10) and Cr (GX39Cr13). The second layer [...] of intermetallic phases AlFe which also contains Si and Cr crystallizes on it. The last, external layer 'g2' of the coat consists of the silumin containing the intermetallic phases AlFeSi which additionally can contain alloy additives of the cast steel. It was shown that there were no carbides on the coat of the tested cast steels which are the component of their microstructure, as it took place in the case of the coat on the high speed steels.

5

Ceramic nanomaterials based on the barium and titanium compounds, prepared by the sol - gel method, for elecrotechnical applications

Kogut K., Zboromirska-Wnukiewicz B., Kasprzyk K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1057-1057

EN

This paper describes the sol - gel method barium and titanium compounds materials obtaining, which their physicochemical parameters could be competitive with the materials obtained by classic methods. Additionally dielectric thin layers was obtained with the use of spin and dip coaters. Based on selected precursor elements which form appropriate crystal net, the capacitance construction was created. Dielectric in this contraction was a barium titanate with high electrical permittivity and small grain size. The optimal dry, calcinations and sintering temperature of the dielectric with base was determined. On that capacitor the microscopic analysis with the use of scanning electron microscope (SEM) was carried out. The thickness of the dielectric layer and electrical parameters use by impedance analyzer Solatron SI 1260 was carried out. The capacitance, dielectric loss and electrical permittivity was carried out, cooperative influence of the frequency and temperature on the measurements was determined. The best results had a samples sintered in the 1000°C. The electrical permittivity for measurements in few Hertz for the samples with the base of nickel and BaTiO3 layer coated by spin and dip coaters, in the room temperature and measurements for few Hertz, amount to 4700. The electrical capacity for low frequency was about 3,2ź10-8F.

PL

W pracy przedstawiono metode zol – żel otrzymywania materiałów na bazie związków tytanu i baru, których właściwości fizykochemiczne mogą być konkurencyjne dla materiałów uzyskiwanych metodami klasycznymi. Dodatkowo wykorzystując urządzenia typu spin i dip coater uzyskano cienkie warstwy dielektryczne. Na podstawie wytypowanych prekursorów pierwiastków tworzących odpowiednia sieć krystaliczna, wykonano układ pojemnosciowy, w którym dielektryk stanowił tytanian baru o wysokiej wartości przenikalności elektrycznej i niewielkich rozmiarach ziaren. Wyznaczono optymalna temperature suszenia, kalcynacji i wypalania dielektryku wraz z podłożem. Na przygotowanym elemencie stanowiącym rodzaj kondensatora wykonano analize mikroskopowa za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego oraz przeprowadzono pomiary grubości nałożonych warstw jak i pomiary właściwości elektrycznych wykorzystując analizator impedancji Solatron SI 1260. Wyznaczono pojemność elektryczną, współczynnik strat dielektrycznych, przenikalność elektryczną materiału, określając jednocześnie wpływ częstotliwości i temperatury na wyniki pomiaru. Stwierdzono, że najlepszymi wynikami charakteryzowały się próbki wypalane w temperaturze 1000 C. Wartość przenikalności przy częstotliwości pojedynczych herców dla próbek o podłożu ze stali kwasoodpornej z cienką warstwą BaTiO3 wypalanych w 1000 C, przy temperaturze pomiarowej 40-50 C, wynosiła ok. 300 zaś w podwyższonych temperaturach pomiaru przenikalność osiągała wartość rzędu 14000. Dla próbek gdzie podłoże stanowił nikiel a warstwa BaTiO3 nakładana była za pomocą metod spin coatingu i powolnego zanurzania, już w temperaturze pokojowej przy pojedynczych hercach zmierzona wartość przenikalności elektrycznej osiągała wartości rzędu 4700. Pojemność elektryczna przy pomiarze dla niskich częstotliwości osiągała wartości rzędu 3,2x10-8F.

6

Large-area self assembled monolayers of silica microspheres formed by dip coating

Wang Y., Chen L., Yang H., Guo Q., Zhou W., Tao M.

Materials Science Poland

|

2010

|

Vol. 28, No. 2

467--478

EN

Formation by dip coating of highly ordered and closely packed, self assembled monolayers (SAMs) of microsized silica spheres has been reported. Under optimized coating conditions, SAMs were formed with 2 žm diameter silica spheres on record-breakingly large areas, measuring 3×10 mm2 on silicon substrates and 1.5×11 mm2 on glass substrates. The SAMs structure and their spatial extension were significantly influenced by the concentration of the solution, withdrawal speed, immersion time, relative humidity, types of solvent and substrate material. The SAMs of silica microspheres provide a glimpse into the wide range of photonic applications for dip coating such as surface texturing and anti-reflection coatings.

7

Influence of aging and annealing on the properties of silica films produced with sol-gel method

Karasinski P.

Optica Applicata

|

2006

|

Vol. 36, nr 2-3

389-399

EN

The paper presents the results of investigations involving the influence of aging and annealing of the sol films on the final parameters of the obtained silica films. Both technological process and measurement method were described. The changes of refractive index were presented as well as the changes of film thickness of sols deposited on glass substrates during their aging under ambient conditions. The influence of the annealing process of films on their final parameters was examined. Silica films on glass substrates were deposited using dip coating method.

8

Influence of technological parameters on the properties os sol-gel silica films

Karasiński P.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 1

117-128

EN

The paper presents the influence of selected technological parameters on the properties of silica films produced in sol-gel processes using the dip-coating method. The influence of water content and catalyst content was investigated as well as the influence og aging time of sols. It was demonstrated that the conditions of film deposition and the content of catalyst have a great influence on the thickness of the films produced. The greatest influence on the refractive index is exerted by molar ratio TEOS:H2O. Together with the rise of aging time of the sol its properties are changing, and the changes depend on pH.

9

Sol-gel derived optical waveguide films for planar sensors with phase modulation

Karasiński P.

Optica Applicata

|

2004

|

Vol. 34, nr 4

467-475

EN

The paper presents the results of investigation of the technology of optical waveguide films produced with the sol-gel technique. The silica-titania films were deposited on glass substrates by a deep coating method. The influence of with drawal speed and aging time of sol on the refractive index and film thickness has been tested.

10

Fizykochemiczne podstawy racjonalnego kształtowania zanurzeniowych powłok aluminiowych na żelazie

Liberski P.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 64

7-124

PL

Na podstawie analizy literatury w pracy wykazano, że istnieją odstępstwa kinetyki wzrostu warstwy przejściowej powłoki aluminiowej od przebiegu parabolicznego. Oznacza to, że na proces dyfuzyjnego wzrostu faz międzymetalicznych powłoki aluminiowej ([eta] + [theta]) wywierają wpływ także inne procesy, zachodzące w kąpieli aluminiowej. Pozwoliło to sformułować tezę, że wzrost zanurzeniowej powłoki aluminiowej jest wynikiem zależności między procesami dyfuzyjnego wzrostu oraz rozpuszczania fazy [theta]-Al3Fe. Założono także, że poznanie zjawisk cząstkowych procesu wzrostu warstw umożliwi jego modelowanie matematyczne. Badania procesu rozpuszczania metalu stałego w ciekłej kąpieli metalicznej dowiodły, że na jego przebieg ma wpływ transport masy w fazie ciekłej. Odbywa się on na drodze dyfuzji żelaza w ciekłym aluminium, a także w wyniku konwekcji termicznej, mechanicznego mieszania lub ruchów wyrobu w kąpieli metalicznej. Im bardziej intensywny jest proces mieszania, tym rozpuszczanie przebiega szybciej. W pracy przeanalizowano trzy warianty procesu rozpuszczania się fazy [theta] w ciekłym aluminium: dyfuzyjne rozpuszczanie, dyfuzyjne rozpuszczanie z udziałem ruchów konwekcyjnych kąpieli oraz rozpuszczanie kinetyczne dla maksymalnej szybkości rozpuszczania. Na podstawie rozkładu stężeń żelaza (odniesionych do temperatury procesu metalizacji), w przeprowadzonych eksperymentach określono współczynniki dyfuzji w powstających fazach układu Fe-Al oraz w ciekłej kąpieli. Otrzymane w wyniku tych eksperymentów różne wartości współczynników dyfuzji wskazują na wpływ innych, poza dyfuzją, mechanizmów transportu masy, których istnienie eksperyment zakładał. Porównanie tych wartości daje podstawy do twierdzenia, że zjawiska intensyfikujące proces rozpuszczania mają istotny wpływ na wartość współczynników dyfuzji w fazach Fe-Al oraz w ciekłej kąpieli aluminiowej. Potwierdza to przyjętą tezę pracy. Określano także metodą wirującego dysku wartość stałej szybkości rozpuszczania, wówczas gdy szybkość rozpuszczania przestaje zależeć od szybkości wirowania. Stwierdzono w warunkach kinetycznych, że istnieje taka szybkość rozpuszczania, powyżej której szybkość narastania faz międzymetalicznych jest równa szybkości ich rozpuszczania. Zaproponowano model, który zakłada, że w wyniku reakcji na granicy żelazo - ciekłe aluminium powstają fazy międzymetaliczne z układu równowagi Al-Fe wzrastające w wyniku dyfuzji reakcyjnej i jednocześnie faza będąca w kontakcie z cieczą rozpuszcza się w kąpieli. Żelazo rozpuszczone w warstewce przypowierzchniowej osiąga stężenie nasycenia, charakterystyczne dla temperatury metalizacji, co stwarza warunki sprzyjające wtórnej krystalizacji rozpuszczonej fazy, która przebiega w uprzywilejowanych miejscach Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano model matematyczny procesu. Uwzględniono w nim strumień wymiany masy będący ekwiwalentem ruchów konwekcyjnych kąpieli. Przeprowadzona symulacja wykazuje dużą zgodność z eksperymentem i pozwoliła określić, że wzrost wartości tego założonego strumienia ekwiwalentnego powoduje zmniejszenie grubości tworzących się faz, a także sprawia, że intensyfikuje się proces rozpuszczania. Wyniki badań pracy stanowią wkład w rozwój metalizacji zanurzeniowej. Przedstawiony w pracy mechanizm może opisywać także wzrost innych rodzajów powłok zanurzeniowych.

EN

Rational shaping of dip coatings should be based on the knowledge of layers' structure and the mechanisms of their growth. The analysis of aluminium dip coatings structure carried out in the paper allows us to affirm that the transitory layer of a coating consists of two intermetallic phases of the Al-Fe system, i.e. [theta]-Al3Fe and [eta]-Al5Fe2.Based on an analysis of the literature, it has been shown in the paper that there are departures of the kinetics of growth of an aluminium coating transitory layer from a parabolic course. It means that the process of diffusion growth of the intermetallic phases of an aluminium coating ([eta]+[theta]) is also influenced by other processes which take place in an aluminium bath. This allowed us to formulate a thesis that the growth of an aluminium dip coating is a result of the relation between the processes of diffusion growth and the [theta]-Al3Fe phase dissolution. It has also been assumed that getting acquainted with partial phenomena of the layers' growth process will enable one its mathematical modelling. Investigations of the process of solid metal dissolution in a liquid metallic bath have proved that its course is influenced by transport of the mass in a liquid phase. It takes place by means of iron diffusion in liquid aluminium and also, as a result of thermal convection, mechanical mixing or motion of a product in the metallic bath. The more intensive the mixing process, the faster the dissolution. In the paper, three variants of the process of [theta] phase dissolution in liquid aluminium have been analysed: diffusive dissolution, diffusive dissolution with the participation of the convection bath motion and kinetic dissolution for a maximum dissolution rate. On the bases of iron concentrations distribution (referred to the metallization process temperature), in the conducted experiments diffusion coefficients were determined in the phases being formed in the Fe-Al system as well as in a liquid bath. The different values of diffusion coefficients obtained as a result of those experiments indicate an influence of other than diffusion mass transport mechanisms, whose existence-was assumed in the experiment. A comparison of these values gives reasons for stating that the phenomena which intensify the dissolution have a significant influence on the value of diffusion coefficients in Fe-Al. phases and in a liquid aluminium bath, this confirms the thesis assumed in the paper. By means of a spinning disk, the value of the dissolution constant rate has been determined when the dissolution rate does not depend on the spinning rate any more. It was found under kinetic conditions that there exists such a dissolution rate, above which the rate of intermetallic phases growing equals the rate of their dissolution. A model has been proposed which assumes that on the boundary: iron/liquid aluminium, intermetallic phases are formed from the equilibrium system Al-Fe, which grow as a result of reaction diffusion and simultaneously, the phase being in contact with the liquid dissolves in the bath. The iron dissolved in the close-to-surface film reaches the concentration of saturation characteristic of the metallization temperature, which creates conditions conducive to secondary crystallization of the dissolved phase which runs in privileged places. A mathematical model of the process has been developed based on the conducted research. The model takes account of the mass exchange stream being an equivalent of the bath convection motion. The simulation carried out shows significant consistency with the experiment and it has allowed us to determine that an increase of the value of that assumed equivalent stream causes a decrease of the thickness of the phases being formed and makes the dissolution process intensify itself. The results of the research described in this paper are a contribution to the dipping metallization development. The mechanism presented here can also depict the growth of other types of dip coatings.

11

Stan obecny i perspektywy technologii metalizacji zanurzeniowej.

Liberski P., Podolski P., Mendala J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1998

|

R. 43, nr 11

642-648

PL

Przedstawiono przegląd metod wytwarzania powłok zanurzeniowych. Określono stosowane technologie wytwarzania wyrobów z powłokami zanurzeniowymi metodą indywidualnego zanurzenia i ciągłą, oraz wybrane problemy technologiczne wytwarzania powłok w stosowanych kąpielach metalowych. Przedstawiono kinetykę wzrostu, strukturę oraz wyniki badań korozyjnych powłok otrzymywanych w kąpielach stopowych w warunkach testu w obojętnej mgle solnej. Na podstawie przeprowadzonej analizy właściwości użytkowych tradycyjnych powłok zanurzeniowych wykazano potrzebę ich modyfikacji, głównie w aspekcie poprawy ich odporności korozyjnej. Przeprowadzone testy wskazują, że poprawę tych właściwości można uzyskać w efekcie zastosowania kąpieli stopowych na bazie cynku i aluminium. Określono kierunki rozwoju technologii metalizacji zanurzeniowej w odniesieniu do nowych kąpieli metalicznych oraz technologii wytwarzania powłok z ich zastosowaniem.

EN

The paper reviews methods of dip coatings preparation. Applied technologies for the manufacture of the products dip coated by the continuous or individual dipping methods and selected technological problems encountered during parts coatings in the metal baths, have been described. Kinetics of a coating growth, its structure, and results of corrosive tests with coatings obtained in alloy baths in the conditions of a test in a neutral salt mist, are presented. Analysis of applicational properties of traditional dip coatings showed the necessity of their modification in order to increase their resistance to corrosion. The tests carried out indicated that these properties could be improved using zinc and aluminium-based alloy baths. Development trends of the technologies for metal dip coating in reference to new metal baths and of technologies for coating manufacture and their application have been presented.