Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enhancing Energy Production and Pollutants Removal in Landfill Leachate Using Anode-Modified Sediment Microbial Fuel Cells

Emalya Nikita, Tarmizi Tarmizi, Suhendrayatna Suhendrayatna, Munawar Edi, Yunardi Yunardi, Fathanah Umi

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 3

28--37

EN

The utilization of sediment microbial fuel cell (SMFC) technology presents a paradigm-shifting method for converting the chemical energy obtained from organic and inorganic compounds found in sediment and wastewater substrates into electrical energy. This concept exhibits potential as an environmentally sustainable solution within the future energy sector and presents opportunities for wastewater remediation. This study aims to investigate the influence of anode modification in the SMFC system on generating electrical energy and removing pollutants in landfill leachate. The modification entails synthesizing a nanostructured copper layer on stainless steel (Cu-SS), subsequently compared to the conventional copper (Cu) anode. Results underscore the effectiveness of anode modification, as SMFCs featuring modified anodes exhibit twice the electrical output compared to unmodified counterparts. Modified anode SMFCs yield voltage and current density readings of 615 mV and 17 mA/m2, respectively. In addition to electricity generation, the study delves into the SMFC’s efficacy in nitrogen compound removal. Experimental results unveil the impressive capability of modified anode SMFCs, achieving 81.02% removal of Biological Oxygen Demand (BOD), while unmodified counterparts reach 76.64%. Furthermore, the removal percentages for ammonia, nitrate, and nitrite compounds within SMFCs equipped with modified anodes are 88%, 51%, and 13%, respectively. This comprehensive analysis underscores the multifaceted benefits of anode modification, amplifying electrical output and enhancing the SMFC’s proficiency in nitrogen compound removal, thereby contributing to its potential applications in developing sustainable wastewater treatment and energy generation systems.

2

Influence of bath type for zinc plating and passivation with trivalent chromium compounds on the corrosion resistance and appearance of coatings obtained

Kołodziej Mateusz, Niciejewska Anna, Winiarski Juliusz

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 5

132--138

EN

Zinc coatings obtained in electrolytic zinc plating differ in terms of corrosion resistance and their visual aspect depending on the brightener and basic components used. In order to achieve industrial properties and a desired appearance of the coatings, commercial organic additives made by Galvano-Partners and Dipsol were used. It has been shown that a greater effect on corrosion resistance can be achieved when the same passivation is applied to different zinc substrates. Electrolytically applied zinc from a zinc chloride solution and with thin-film passivation shows a higher polarization resistance after 24 h compared to a coating obtained using two technologies utilizing (alkaline) baths based on sodium zincate, despite having the same conversion coating. In the aspect of one electrolytic zinc coating with different chromate coatings, disproportions between the successive conversion technologies are noted in the polarization resistance. Potentiodynamic curves describing a zinc coating with different chromate layers applied indicate a major variation in the barrier properties of the studied material.

PL

W zależności od wykorzystanego składnika wybłyszczającego oraz składników podstawowych otrzymywane powłoki cynkowe z cynkowania elektrolitycznego różnią się pod względem odporności korozyjnej oraz wizualnie. By uzyskać właściwości przemysłowe oraz określony wygląd powłok, wykorzystano komercyjne dodatki organiczne firm Galvano-Partners oraz Dipsol. Jeszcze większy wpływ na odporność korozyjną ma zastosowanie pasywacji chemicznej przez wytworzenie powłok konwersyjnych na powłokach cynkowych. Istotne różnice daje nawet zastosowanie tej samej pasywacji na różnym podłożu cynkowym: cynk nałożony elektrolitycznie w kąpieli sporządzonej na bazie chlorku cynku (zwanej słabo kwaśną) i z pasywacją cienkopowłokową (0,07 μm ±0,03 μm) wykazuje po 24 h wyższą rezystancję polaryzacyjną w porównaniu z powłoką wytworzoną zgodnie z dwoma technologiami, w których wykorzystuje się kąpiele sporządzone na bazie cynkanu sodu (zwane alkalicznymi), pomimo tej samej powłoki konwersyjnej. W wypadku takich samych powłok cynkowych wytworzonych elektrolitycznie, lecz pokrytych różnymi powłokami konwersyjnymi uzyskanymi chemicznie w wyniku zastosowania kąpieli sporządzonych na bazie związków chromu trójwartościowego obserwuje się różną odporność korozyjną w zależności od zastosowanych technologii wykonywania powłok konwersyjnych. Krzywe potencjodynamiczne otrzymane dla próbek z powłoką cynkową z nałożonymi różnymi warstwami konwersyjnymi wskazują na zróżnicowanie odporności korozyjnej badanego materiału.

3

Analysis of high temperature oxidation characteristic of chrome-plated, nickel-plated and non-plated mild steels

Alemayehu Atalay, Beyene Eaba, Batu Temesgen, Tirfe Dagim

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

215-228

EN

Metals are the best engineering materials owing to their superior conductivity, mechanical properties, and formability. However, they can be highly affected by environmental elements like oxygen, chlorine, etc. This reaction of metals with the environmental elements will indeed alter their electrical, chemical, and mechanical properties. To protect against corrosion, various protection methods such as electroplating have been established. The presence of anodic or cathodic films on the substrate surface protects steel from corrosion damage at ambient atmospheric temperature. This work focuses on the effect of temperature on the oxidative (corrosion) rate of non-plated, nickel-plated, and chrome-plated ASTM A283GC mild steel samples. A temperature range of 200–800 °C and a total heating time of 120 min were considered in this experiment. A temperature-regulated muffle furnace with a maximum heating capacity of 1000 °C has been used. Weight changes were determined every 30 minutes of heating using a digital weight balance with a precision of 0.001 g. The obtained experimental results of non-plated, nickel-plated, and chrome-plated mild steel samples were analyzed and compared with each other. The effect of oxidation on the surface hardness has also been studied with the help of a Vickers hardness testing machine. Changes in the physical nature of the samples caused by oxidation were also observed and pictured using a camera.

PL

Metale są najlepszymi materiałami konstrukcyjnymi ze względu na ich doskonałą przewodność właściwą, właściwości mechaniczne i odkształcalność. Jednakże wpływ czynników środowiskowych takich jak tlen i chlor może zmienić ich właściwości elektryczne, chemiczne i mechaniczne. W celu ochrony metali przed korozją opracowano różne metody ochrony, m.in. w procesie galwanizacji. Obecność filmów anodowych lub katodowych na powierzchni podłoża chroni stal przed uszkodzeniami korozyjnymi w temperaturze otoczenia. Niniejszy artykuł skupia się na wpływie temperatury na szybkość utleniania (korozji) próbek stali miękkiej nieplaterowanej, platerowanej niklem i chromowanej. W badaniach uwzględniono zakres temperatury 200-800°C i całkowity czas ogrzewania 120 minut. Zastosowano piec muflowy z regulowaną temperaturą o maksymalnej wydajności grzewczej 1000°C. Zmiany masy mierzono co 30 minut w trakcie nagrzewania przy użyciu cyfrowej wagi z dokładnością do 0,001 g. Uzyskane wyniki eksperymentalne próbek ze stali miękkiej ASTM A283GC nie platerowanej, platerowanej niklem i chromowanej poddano analizie i porównano ze sobą. Badano także wpływ utleniania na twardość powierzchni za pomocą twardościomierza Vickersa. Zaobserwowane zmiany w zachowaniu próbek spowodowane utlenianiem zostały sfotografowane.

4

Possibility of obtaining lanthanum doped nickel coatings from baths based on deep eutectic solvents

Niciejewska Anna, Tylus Włodzimierz, Marczewski Marek, Winiarska Katarzyna, Szczygieł Bogdan, Winiarski Juliusz

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 11

344--349

EN

Lanthanum-doped nickel coatings were obtained from the bath based on a deep eutectic solvent: choline chloride and propylene glycol, mixed in a molar ratio of 1 : 2, and 0.2 mol dm−3 NiCl2 ∙ 6H2O and 0.5 mol dm−3 LaCl2 ∙ xH2O. The morphology, topography and chemical composition were examined. The lanthanum content in the coating was determined to be 1.7 wt. % using the ICP-MS method. Lanthanum on the surface was mainly in the form of lanthanum carbonate. The obtained coating was exposed to a 7-day exposure in 0.05 mol dm−3 NaCl solution. The coating showed the highest corrosion resistance (Rp ~ 30 kΩ cm2) after 15 hours of exposure to the NaCl solution.

PL

Powłoki niklowe domieszkowane lantanem zostały otrzymane z kąpieli na bazie rozpuszczalnika eutektycznego chlorku choliny i glikolu propylenowego zmieszanych w proporcjach molowych 1 : 2 oraz 0,2 mol dm−3 NiCl2 ∙ 6H2O i 0,5 mol dm−3 LaCl2 ∙ xH2O. Zbadano morfologię, topografię oraz skład chemiczny. Zawartość lantanu w powłoce została określona na 1,7% mas. techniką ICP-MS. Na powierzchni powłoki lantan występował głównie w postaci węglanu lantanu. Otrzymana powłoka została poddana 7-dniowej ekspozycji w 0,05 mol dm−3 roztworze NaCl. Największą odporność na korozję powłoki stwierdzono po 15-godzinnej ekspozycji w roztworze NaCl.

5

Ecological, Economic and Practical Aspects of Water Treatment in the Galvanic Industry

Pohrebennyk Volodymyr, Koszelnik Piotr, Nester Anatoly, Libus Tetiana, Kalda Galyna, Kida Małgorzata, Pękala Agnieszka

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 1

212--222

EN

The galvanic industry and the production of printed circuit boards are a significant source of environmental pollution, they pose a threat comparable to the chemical industry. They pollute both the atmosphere, the biosphere and the hydrosphere. The paper presents an assessment of the negative impact on the environment, galvanic production and the resulting post-production waste. It was proposed to use the technology of regeneration of used treating solutions, in which the recovered metal can be reused as a secondary raw material for the production of copper products. The regenerated solution, on the other hand, can be used to treat integrated circuit boards. As part of the work, with the use of a microscope, the structural characteristics of the metal surface obtained as a result of the applied regeneration process were carried out. The indicator of the total exposure to substances present in the deposit formed during production was determined, both before (0.045) and after the introduction of the new technology (100). The economic analysis of the planned project based on the new technology showed that the implementation of the presented method of wastewater treatment allows for obtaining significant benefits, both financial and environmental. The analyses performed can be a valuable source of information on how to reduce the impact environment during the production of integrated circuit boards, as well as on the possibilities of obtaining less expensive materials in the form of secondary raw materials.

6

Sustainable management of hazardous wastes in the electroplating sector according to Circular Economy rules

Krupanek Janusz, Kalisz Mariusz

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 2

38--44

EN

The electroplating industry sector generates of many problematic waste in the meaning of further recovery or recycling. Plenty of generated waste are the hazardous waste. The article focuses on the problem of hazardous substances use in the electroplating sector, in the context of the Circular Economy policy, requirements of the Industrial Emissions Directive (IED) and the revision of the relevant reference documents on the Best available techniques (BAT / BREF). This issue was addressed in the HAZBREF project, funded by the INTERREG Baltic Sea Region Program, in which the current situation was reviewed, and there were identified recommendations for good management practices for chemicals containing hazardous substances, and waste management. This paper is based on review of twenty integrated permits issued for STM (Surface Treatment Of Metals and Plastics) facilities in Poland and in-depth interviews of the two case studies operators. The study allowed for an overview of the applied practices and analysis of solutions that can support safe waste management in Circular Economy (CE) context.

PL

Sektor przemysłu galwanicznego generuje wiele odpadów problematycznych z uwagi na dalsze ich przetwarzanie w tym odzysk lub recykling. Wiele z wytwarzanych w sektorze odpadów to odpady niebezpieczne. Artykuł koncentruje się na problemie stosowania substancji niebezpiecznych w branży galwanotechnicznej w kontekście polityki gospodarki o obiegu zamkniętym, wymagań dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych (IED) oraz rewizji odpowiednich dokumentów referencyjnych dotyczących najlepszych dostępnych technik (BAT / BREF). Kwestia ta została podjęta w ramach projektu HAZBREF finansowanego z Programu INTERREG Region Morza Bałtyckiego, w którym dokonano przeglądu obecnej sytuacji i sformułowano zalecenia dotyczące dobrych praktyk zarządzania chemikaliami zawierającymi substancje niebezpieczne oraz gospodarowania odpadami. Niniejsze opracowanie opiera się na przeglądzie dwudziestu pozwoleń zintegrowanych wydanych dla obiektów STM w Polsce oraz na pogłębionych wywiadach z dwoma operatorami instalacji przemysłowych. Badanie pozwoliło na przegląd stosowanych praktyk i analizę rozwiązań, które mogą wspierać bezpieczną gospodarkę odpadami w kontekście gospodarki o obiegu zamkniętym.

7

Otrzymywanie powłoki galwanicznej Zn-Ni przy zredukowanej liczbie etapów przygotowania powierzchni. Część II: Próby z wykorzystaniem kąpieli przemysłowych

Niedbała Jolanta, Wesołowski Jan

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2020

|

R. 65, nr 11-12

7--13

PL

W artykule dokonano oceny możliwości otrzymywania galwanicznej powłoki stopowej Zn-Ni przy zredukowanej liczbie etapów. W części 1 przedstawiono rezultaty prób przeprowadzonych z wykorzystaniem kąpieli laboratoryjnych. Część II zawiera opis badań przeprowadzonych na kąpielach przemysłowych: słabo-kwaśnej i alkalicznej. Możliwość wykorzystania zaproponowanych zmian w praktyce oceniono charakteryzując właściwości powłok otrzymanych z zastosowaniem skróconej liczby etapów przygotowania powierzchni. Analiza uzyskanych wyników pozwala stwierdzić, że skrócony proces przygotowania powierzchni może być rekomendowany do wykorzystania w przemyśle.

EN

The article presented the possibility of obtaining a galvanic Zn-Ni alloy coating with a reduced number of stages in this proces. Part 1 presents the results of tests carried out with the use of laboratory baths. Part II contains a description of tests carried out on industrial baths: weak-acid and alkaline. The possibility of using the proposed changes in practice was assessed by characterizing the properties of the coatings obtained in the short process. Analysis of the results obtained shows that the shortened cycle of surface preparation can be recommended for use in industry.

8

Zarządzanie substancjami uznanymi za niebezpieczne w sektorze galwanotechnicznym. Projekt Hazbref

Krupanek Janusz, Kalisz Mariusz, Michaliszyn-Gabryś Beata, Matejczyk Marek

Ochrona przed Korozją

|

2020

|

nr 11

369--373

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu substancji niebezpiecznych w sektorze galwanotechnicznym, w kontekście wymagań Dyrektywy o emisjach przemysłowych (IED) i rewizji dokumentów referencyjnych dotyczących najlepszych dostępnych technik (BAT/ BREF). Było ono przedmiotem projektu HAZBREF finansowanego ze środków INTERREG Regionu Morza Bałtyckiego, w ramach którego dokonano przeglądu stanu istniejącego, ze wskazaniem rekomendacji w zakresie dobrych praktyk zarządzania chemikaliami zawierającymi substancje niebezpieczne, oraz usprawniania wymiany informacji między kluczowymi podmiotami i instytucjami. W artykule scharakteryzowano istotne zagadnienia środowiskowe, ze wskazaniem grup substancji które mogą stwarzać problemy w zarządzaniu emisjami substancji niebezpiecznych. Przedstawiono założenia systemowego zarządzania tymi substancjami w zakładach przemysłowych wraz ze wskazaniem głównych kierunków i sposobów jego doskonalenia.

EN

The article focuses on the problem of hazardous substances use in the electroplating sector, in the context of the requirements of the Industrial Emissions Directive (IED) and the revision of the relevant reference documents on the best available techniques (BAT / BREF). This issue was addressed in the HAZBREF project, funded by the INTERREG Baltic Sea Region Program, in which the current situation was reviewed, and there were identified recommendations for good management practices for chemicals containing hazardous substances, and improving information exchange between key actors and institutions. The article characterizes main environmental issues, indicating groups of substances that may pose problems in the management of hazardous substances emissions. Recommendations on systemic management of these substances in industrial plants were presented, along with an indication of the main directions and methods of its improvement.

9

Use of electrochemical impedance spectroscopy to study corrosion of Ni/Al2O3/PTFE composite coatings in NaCl and CMA solutions

Kucharska Beata, Sobiecki Jerzy Robert

Ochrona przed Korozją

|

2020

|

nr 6

184--188

EN

The main goal of this research was the characterization of corrosion properties of the nickel-nano-alumina-polytetrafluoroethylene (Ni/ Al2O3/PTFE) composite coatings. The layers were produced by electrochemical method in base and modified by organic additive Watts bath. Nickel and Ni/Al2O3 coatings were also produced with the same process parameters and analysed for comparison purposes. The surface topography was evaluated using scanning electron microscopy (SEM). The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to estimate the corrosion resistance in two anti-icing environments: sodium chloride (NaCl) and calcium magnesium acetate (CMA). Nyquist and Bode diagrams obtained by the impedance spectroscopy method were established. The equivalent electric circuit and its electrochemical parameters were determined to interpret impedance spectra. The completed studies have shown that the Ni/Al2O3/PTFE composite coatings produced in the base Watts bath are characterized by the best corrosion resistance in a NaCl solution compared to the other investigated coatings. The Ni/Al2O3/PTFE coatings deposited in modified Watts bath has the worst corrosion characteristics in NaCl as well as in CMA environments which is due to their surface development and porosity. The performed studies indicate a different corrosion mechanism in two examined electrolytes.

PL

Głównym celem badań było określenie właściwości korozyjnych powłok kompozytowych nikiel-nano-tlenek glinu-politetrafluoroetylen (Ni/Al2O3/PTFE). Warstwy były osadzane metodą elektrochemiczną w podstawowej i modyfikowanej dodatkiem organicznym kąpieli Wattsa. W celach porównawczych wytwarzano również powłoki niklowe i Ni/Al2O3 stosując te same parametry procesowe. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oceniono topografię powierzchni. Do określenia odporności korozyjnej w dwóch środowiskach odladzających: chlorku sodu (NaCl) oraz octanie magnezowo--wapniowym (CMA) zastosowano elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną. Przedstawione zostały uzyskane metodą EIS wykresy Nyquista i Bodego. Do interpretacji widm impedancyjnych wykorzystano elektryczne układy zastępcze i wyznaczone za ich pomocą parametry elektrochemiczne. Przeprowadzone badania wykazały, że powłoki kompozytowe Ni/Al2O3/PTFE wytwarzane w kąpieli bazowej charakteryzują się najlepszą odpornością korozyjną w roztworze NaCl w porównaniu do wszystkich innych badanych powłok. Powłoki Ni/Al2O3/PTFE osadzane w modyfikowanej kąpieli Wattsa mają najgorsze charakterystyki korozyjne, zarówno w środowisko NaCl, jak i w CMA, co jest spowodowane ich rozwinięciem powierzchni i porowatością. Zrealizowane badania wskazują na różny mechanizm korozyjny w dwóch testowanych elektrolitach.

10

Determination of the thickness of anodized layer on the basis mathematical models

Anna Piochacz, Mikołajczyk Jarosław Robert

Developments in Mechanical Engineering

|

2020

|

nr 16(8)

31--39

EN

The process of aluminium surface anodizing carries many variable factors that can be influenced to optimize this process. Efforts to obtain surfaces resistant to corrosion are desirable and always valid. The paper presents preliminary studies on the influence to selected parameters of the anodizing process on the thickness of the anodic coating obtained. On the basis of obtained test results, implemented into R software [1-20], appropriate models were built from which one, the most adequate model, was selected.

11

Attempt to use computed tomography CAT to analyze the anodized layer

Grabowska Małgorzata, Piochacz Anna, Mikołajczyk Jarosław Robert

Developments in Mechanical Engineering

|

2020

|

nr 15(8)

25--33

EN

The process of anodizing aluminum surfaces is connected with many variables, e.g. the current density, process duration, process temperature, applied process operations (e.g. brushing), which can be influenced in order to optimize the process. The activities which consist in obtaining corrosion resistant surfaces have always been topical and desired. The article presents test results of anodized layer with the use of Somatom Definition AS, a computer-assisted tomograph of Siemens make, and they were compared with results obtained in non-destructive method. Aluminum alloy EN AW 6060 was used as the material of samples.

12

Analiza statystyczna wpływu czasu anodowania na grubość otrzymanej powłoki

Piochacz Anna, Mikołajczyk Jarosław

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 9

48--51

PL

Proces anodowania powierzchni aluminiowych związany jest z wieloma zmiennymi czynnikami, np. gęstością prądu, czasem trwania procesu, temperaturą procesu, zastosowanymi operacjami procesu (np. szczotkowanie), na które można wpływać, aby ten proces zoptymalizować. Te działania, które polegają na otrzymaniu powierzchni odpornych na korozję są zawsze aktualne i pożądane. W artykule przedstawiono analizę statystyczną wpływu czasu anodowania na grubość otrzymanej powłoki. Analizę wykonano w oparciu o program R.

EN

The process of aluminum surface anodizing carries many variable factors, e.g., current’s density, anodizing time, temperature, operations employed in the process (for instance brushing). These factors can be influenced to optimize this process. Efforts to obtain surfaces resistant to corrosion are desirable and always up to date. The article presents statistical analysis of the influence of anodizing time on the thickness of the obtained coating. The analysis has been performed in the program R.

13

Application of interlayers in the soldering process of graphite composite to aluminium alloy 6060

Wojdat T., Winnicki M., Łamasz S., Żuk A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 1

91--99

EN

The paper presents a problem of joining graphite-copper composite to aluminium alloy 6060 by soldering method. This type of joints is used in electricity transmitting devices, e.g. in current receivers of rail vehicles. Therefore, the joints should show good electrical conductivity. Soldering process of graphite to aluminium directly is impossible and requires application of metallic interlayers. The problem was solved by using interlayers deposited by electroplating and low pressure cold spraying (LPCS) prior to soldering process. Various methods of substrate preparation were used. The results of shear strength and metallographic analysis were described. The highest shear strength of 17.6 MPa showed sample prepared by grit blasting and cold plasma, simultaneously.

14

Wpływ czasu trwania procesu anodowania stopu aluminium EN AW-6060 na grubość i twardość otrzymanej warstwy

Piochacz Anna, Mikołajczyk Jarosław Robert

Postępy w Inżynierii Mechanicznej

|

2018

|

nr 12(6)

49--56

PL

Anodowanie powierzchni aluminiowych wiąże się z wieloma zmiennymi czynnikami, na które można wpływać, aby ten proces optymalizować. Działania polegające na otrzymaniu powierzchni odpornych na korozję są pożądane i zawsze aktualne. W pracy przedstawiono wstępne badania wpływu wybranych parametrów procesu anodowania na grubość otrzymanej powłoki anodowej i na jej twardość. Wyniki wykonanych badań wskazują, że można dla określonej temperatury kąpieli oraz dla określonej gęstości prądu znacznie zwiększyć grubość powłoki anodowej i jej twardość, zwiększając tylko czas trwania tego procesu.

EN

The process of aluminum surface anodizing carries many variable factors that can be influenced to optimize this process. Efforts to obtain surfaces resistant to corrosion are desirable and always up to date. Preliminary studies on the influence of selected parameters of the anodizing process on the thickness of the anodic coating obtained and on its hardness are presented. The tests carried out show that for a given bath temperature and for a specific current density, it is possible to significantly increase the thickness of the anodic coating and its hardness, increasing only the duration of the process.

15

The properties of zinc coatings electrodeposited on S235JR steel in choline chloride / urea deep eutectic solvent containing ZnCl2

Winiarski J., Brożyńska P.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 4

83--85

EN

The morphology, topography and corrosion resistance of zinc coatings deposited galvanostatically in choline chloride / urea (1:2 molar ratio) eutectic mixture were investigated. It was discovered that in this solvent containing 0.3 mol dm−3 ZnCl2, the reduction of zinc starts below −1.1 V vs. Ag wire quasi-reference electrode. The morphology and structure of the deposits are strongly affected by the temperature of plating bath (40-70 °C) and the cathodic current density (1.0-4.6 mA cm−2 ). Electrodeposition at lower current density and higher plating bath temperature (60 °C) results in more compact and tight zinc coating. According to EIS measurements, the calculated charge transfer resistance is higher than 2 kΩ cm2 after 24 hours exposure in 0.05 mol dm−3 solution of NaCl.

PL

Zbadano morfologię, topografię oraz odporność na korozję powłok cynkowych osadzonych elektrochemicznie w warunkach stałoprądowych w kąpieli bezwodnej bazującej na mieszaninie eutektycznej chlorku choliny i mocznika (1:2 molowo). Wykazano, że redukcja cynku w tej mieszaninie zawierającej 0,3 mol dm−3 ZnCl2 zachodzi przy potencjałach bardziej ujemnych niż −1,1 V względem pseudo elektrody srebrnej (drut Ag). Morfologia i struktura powłok silnie zależy od temperatury kąpieli (40-70 °C) oraz gęstości prądu katodowego (1,0-4,6 mA cm−2 ). Zwarte i bardziej szczelne powłoki można otrzymać prowadząc osadzanie przy niższej gęstości prądu katodowego oraz w wyższej temperaturze (60 °C). Pomiary techniką EIS wykazały, że w 0,05 mol dm−3 roztworze NaCl, rezystancja przeniesienia ładunku po 24 h ekspozycji utrzymuje się powyżej 2 kΩ cm2.

16

Electrodeposition of nickel coatings in choline chloride: ethylene glycol deep eutectic solvent

Winiarski J., Cieślikowska B., Szczygieł B.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 4

93--95

EN

The electrodeposition and morphology of nickel coatings deposited potentiostatically in (2-hydroxyethyl)trimethylammonium chloride : ethylene glycol (1:2 molar ratio) eutectic solvent on copper substrate were investigated. In the presence of 1 mol dm−3 NiCl2·6H2O the reduction of nickel at 25 °C takes place at potentials more negative than −0.4 V vs. Ag quasi-reference electrode. It was found that the morphology and structure of nickel coatings are strongly affected by deposition potential. In the investigated system, electrodeposition at ambient temperature and at the potentials between −0.6 and −0.8 V vs. Ag results in compact nickel coatings devoid of visible defects.

PL

Zbadano proces osadzania i morfologię powłok niklowych otrzymanych potencjostatycznie na podłożu miedzianym w kąpieli bezwodnej bazującej na mieszaninie eutektycznej chlorku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego i glikolu etylenowego (1:2 molowo). W tej mieszaninie zawierającej 1 mol dm−3 NiCl2·6H2O redukcja niklu zachodzi przy potencjałach bardziej ujemnych od −0,4 V względem pseudoelekrody srebrnej (drut Ag). Zauważono, że morfologia i struktura powłok niklowych silnie zależy od potencjału osadzania. Powłoki homogeniczne i pozbawione widocznych wad można otrzymać w temperaturze otoczenia przy potencjale w zakresie od −0,6 do −0,8 V wzgl. Ag.

17

Effect of Fe Content on the Contact Resistance of Electroplated Au-Fe Alloy Layers

Park H. S., Son I.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1503--1507

EN

In this study, variations in the contact resistance of electroplated Au-Fe alloy layers with Fe content were investigated. The contact resistance of electroplated Au-Fe alloy layers that were subject to thermal aging at 260°C in the atmosphere, tended to increase significantly with an increase in the Fe content. Through an analysis method employing X-ray photoelectron spectroscopy (XPS/ESCA) and Auger electron spectroscopy (AES), Ni oxides, such as NiO and Ni2O3, on the surface of the thermally aged electroplated Au-Fe alloy layers were observed. It is believed that the Ni oxide existing on the surface diffused from the underlying electroplated Ni layers to the surface through the grain boundaries in the electroplated Au-Fe layers during the thermal aging. As the Fe content in the electroplated Au-Fe layers increased, the grain size decreased. As the grain size decreases, more Ni oxide was detected on the surface. Therefore, with a rise in the Fe content, more Ni diffuses to the surface via grain boundaries, and more Ni oxide is formed on the surface of the electroplated Au-Fe layers, increasing the contact resistance of the electroplated Au-Fe alloy layers.

18

Electrochemical impedance spectroscopy of Ni–Mo alloy coatings in 0.5 M NaCl solution

Laszczyńska A., Winiarski J., Szczygieł I., Szczygieł B.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 4

84--87

EN

The corrosion resistance of Ni–Mo (11÷32 wt% Mo) alloy coatings during 72 h exposure in 0.5 mol·dm−3 solution of NaCl was investigated by means of EIS method. The highest corrosion resistance (charge transfer resistance >12 kΩ·cm2) among all investigated coatings was measured for Ni–Mo coatings with higher molybdenum content (21÷32 wt%). However, after 48-60 h of immersion, visible micro cracks appeared in Ni–28 wt% Mo and Ni–32 wt% Mo alloy coatings, probably due to the significant internal stresses. This phenomenon was observed especially for Ni–32 wt% Mo coating, and it was accompanied by an abrupt decrease in a charge transfer resistance from 8.7 to 2.7 kΩ·cmThe corrosion resistance of Ni–Mo (11÷32 wt% Mo) alloy coatings during 72 h exposure in 0.5 mol·dm−3 solution of NaCl was investigated by means of EIS method. The highest corrosion resistance (charge transfer resistance >12 kΩ·cm2) among all investigated coatings was measured for Ni–Mo coatings with higher molybdenum content (21÷32 wt%). However, after 48-60 h of immersion, visible micro cracks appeared in Ni–28 wt% Mo and Ni–32 wt% Mo alloy coatings, probably due to the significant internal stresses. This phenomenon was observed especially for Ni–32 wt% Mo coating, and it was accompanied by an abrupt decrease in a charge transfer resistance from 8.7 to 2.7 kΩ·cm2 after 5 and 24 h, respectively. According to EIS results, coating containing 21 wt% Mo offers the best protective properties towards steel substrate. This may be associated with the existence of a compact, tight and very thin passive layer which does not undergo damage during exposure. after 5 and 24 h, respectively. According to EIS results, coating containing 21 wt% Mo offers the best protective properties towards steel substrate. This may be associated with the existence of a compact, tight and very thin passive layer which does not undergo damage during exposure.

PL

Metodą EIS zbadano odporność na korozję powłok Ni–Mo (11÷32% mas. Mo) w czasie 72 h ekspozycji w 0,5 mol·dm−3 roztworze NaCl. Najwyższą odpornością na korozję (rezystancja przeniesienia ładunku >12 kΩ·cm2), spośród wszystkich zbadanych powłok, charakteryzowały się powłoki Ni–Mo o zawartości 21÷32% mas. molibdenu. Zauważono jednak, że po 36÷60 h ekspozycji, na powierzchni powłok Ni–28% mas. Mo oraz Ni–32% mas. Mo pojawiły się widoczne pęknięcia, których przyczyną są najprawdopodobniej duże naprężenia wewnątrz powłok. To zjawisko było szczególnie wyraźne w przypadku powłoki Ni–32% mas. Mo, bowiem towarzyszył mu gwałtowny spadek rezystancji przeniesienia ładunku z 8,7 do 2,7 kΩ·cm2 po odpowiednio 5 i 24 h ekspozycji. Zgodnie z wynikami pomiarów metodą EIS, powłoka Ni–Mo zawierająca 21% mas. Mo zapewnia najlepsze właściwości ochronne podłoża stalowego, pomimo nieznacznie niższej od powłoki Ni–28% mas. Mo rezystancji przeniesienia ładunku. Można to powiązać z wytworzeniem na jej powierzchni zwartej i bardzo cienkiej warstwy pasywnej, która nie ulega uszkodzeniu w trakcie ekspozycji w roztworze NaCl.

19

Thermal Diffusion of 57Co into Rh Foil for Preparing Mössbauer Source

Uhm Y. R., Kim J. J., Choi S. M., Son K. J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2B

1249--1252

EN

To establish the coating conditions for 57 Co, non-radioactive Co ions are dissolved in an acid solution and electroplated on to a rhodium plate. The thermal diffusion of electroplated Co into a rhodium matrix was studied to apply a 57 Co Mössbauer source. The procedure to form a Co deposited onto Rh foil was established using two different electroplating baths: the acid-based buffer (pH 3) containing boric acid, sodium chloride, and saccharin, and the alkaline-based buffer (pH 10) containing hydrazine hydrate and ammonium citrate. The influence of different annealing conditions was investigated. From the results, the best diffusion degree of electrodeposited Co onto the rhodium matrix was obtained in an annealing process performed at 1100°C for 3 h in vacuum over 10-5 hPa.

20

The influence of iron and molybdenum on the corrosion proces of protective ternary Zn–Fe–Mo alloy coatings in chloride solution

Winiarski J., Szczygieł B.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 4

94--97

EN

The structure and chemical composition of corrosion products of Zn coating, binary Zn–Fe(1.7% at. Fe) and ternary Zn–Fe–Mo (6.6% at. Fe, 1.9% at. Mo) alloy coatings after 24 hours exposure in 0.5 mol·dm−3 solution of NaCl were investigated. It was established that the presence of iron and molybdenum in the zinc alloy coating has a positive impact on the protective properties of the coatings and on the homogeneity of the layer of corrosion products. X-ray diffraction analysis of coatings revealed the presence of: zinc oxide, zinc hydroxide, zinc hydroxide carbonate and zinc hydroxide chloride. Moreover, the corrosion products are almost the same for all tested coatings, regardless of the fact that corrosion potentials of these coatings vary considerably. The ternary Zn–Fe–Mo coating exhibits the highest corrosion resistance among all investigated coatings during 24 h immersion.

PL

W artykule opisano wyniki badań struktury i składu chemicznego warstw produktów korozji wytworzonych na powierzchni powłok: Zn, dwuskładnikowej Zn–Fe (1,7% at. Fe) oraz trójskładnikowej Zn–Fe–Mo (6,6% at. Fe, 1,9% at. Mo) po 24 godzinach ekspozycji w 0,5 mol·dm−3 roztworze NaCl. Wykazano, że obecność żelaza i molibdenu w cynkowej powłoce stopowej ma pozytywny wpływ na jej właściwości ochronne oraz na jednorodność powstającej warstwy produktów korozji. Analiza rentgenowska wskazała jednoznacznie na: tlenek cynku, wodorotlenek cynku, hydroksywęglan cynku oraz hydroksychlorek cynku, jako główne produkty korozji badanych powłok w wodnym roztworze NaCl. Niezależnie od znacznych różnic w zmierzonych potencjałach korozji poszczególnych powłok, skład jakościowy produktów korozji był zbliżony, a najwyższą odpornością na korozję w ciągu 24 godzin ekspozycji charakteryzowała się powłoka Zn–Fe–Mo.