Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zinc and graphene oxide composites as new protective coatings for oil and gas pipes

Asghar M. Sajid Ali, Amir Muhammad, Hussain Umer, Sabri Mohammed M.

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

378--385

EN

A method was developed to obtain a durable coating consisting of zinc and graphene oxide (Zn-GO) in order to reduce the mechanical wear and tear rate of oil and gas pipelines made of steel. Graphene oxide was obtained from graphite by wet chemical oxidation (unmodified and modified Hummers’ method) using potassium permanganate and sulfuric acid. The process was carried out at various temperatures. The steel was covered with an ultrathin layer of Zn-GO using the electrophoretic deposition method. The GO particle size (< 90 nm) was confirmed by XRD and laser analysis. For GO particles obtained by the modified Hummers’ method, a significant correlation was observed in the scratch (R2 = 0.87) and the Vickers microhardness tests (R2 = 0.93), which indicates a lower wear rate of Zn-GO-coated steel.

PL

Opracowano metodę otrzymywania trwałej powłoki składającej się z cynku i tlenku grafenu (Zn-GO) w celu zmniejszenia zużycia mechanicznego rurociągów naftowo-gazowych wykonanych ze stali. Tlenek grafenu pozyskano z grafitu metodą mokrego utleniania chemicznego (niezmodyfikowana i zmodyfikowana metoda Hummersa) z użyciem nadmanganianu potasu i kwasu siarkowego. Proces prowadzono w różnej temperaturze. Stal powlekano ultra cienką warstwą Zn-GO techniką osadzania elektroforetycznego. Metodą XRD i analizą laserową potwierdzono wielkość cząstek GO (≤ 90 nm). Dla cząstek GO otrzymanych zmodyfikowaną metoda Hummersa zaobserwowano znaczącą korelację w teście zarysowania (R2 = 0.87) i mikrotwardości Vickersa (R2 = 0.93), co świadczy o mniejszym stopniu zużycia stali pokrytej powłoką Zn-GO.

2

Parameters of the electrophoretic deposition process and its influence on the morphology of hydroxyapatite coatings. Review

Laska Aleksandra, Bartmański Michał

Inżynieria Materiałowa

|

2020

|

Vol. 41, nr 1

18--23

EN

Metalic materials intended for bone implants should exhibit not only appropriate mechanical properties, but also high biocompatibility. The surface treatment modifications, for example acidic treatment, laser treatment, ion implantation and deposition of highly biocompatible coatings, are practiced. One of the most popular methods of surface modification is to deposit hydroxyapatite (HAp) coatings. HAp naturally occurs in human body, but can be also synthesized in laboratory conditions. Among diverse deposition techniques, electrophoretic deposition (EDP) is a cost-effective method in which charged particles, dispersed in an organic medium, after applying voltage migrate to the counter charged electrode forming a thin coating. There are several parameters that can be controlled during the process and that directly affect the morphology of the surface. The zeta potential and pH of prepared colloidal suspension are closely related to suspension stability and affect the susceptibility for agglomeration of the particles. Electrical settings, especially applied voltage, affect primarily the mass of deposition, but also the porosity of the coating, as well as its homogeneity. One of the basic parameters of EDP method is time of process. With increasing process time, the thickness of the deposited coating increases. Importantly, its mechanical properties also decrease. Moreover, the particles shape and size also affect the morphology of the deposited coating. The analysis of many variables is necessary to choose the right parameters to obtain the coating with desired morphology. In this paper, the influence of each parameter on the morphology of hydroxyapatite coatings is discussed.

PL

W artykule omówiono parametry procesu osadzania elektroforetycznego (EDP) ze szczególnym uwzględnieniem wykorzystania tej metody do osadzania powłok hydroksyapatytowych (HAp) na metalicznych implantach kostnych. Bazując na obszernym przeglądzie najnowszej literatury, przedstawiono wpływ każdego z parametrów na strukturę powstającej powłoki.

3

Wpływ metody trawienia i spiekania na właściwości mechaniczne powłok z nanorurek węglowych osadzonych elektroforetycznie na podłożu Ti13Nb13Zr

Rogala-Wielgus Dorota, Majkowska-Marzec Beata

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2019

|

Vol. 8, nr 5

417--420

PL

Do eksperymentu użyto stopu tytanu Ti13Zr13Nb, który ze względu na swój skład chemiczny i właściwości mechaniczne stanowi doskonały materiał do zastosowań w inżynierii medycznej. Celem pracy była ocena wpływu przygotowania podłoża (rodzaj zastosowanego odczynnika trawiącego) oraz obróbki końcowej (proces spiekania) powłok z wielościennych nanorurek węglowych na ich właściwości mechaniczne (nanotwardość, moduł Younga). Do wytworzenia powłoki węglowej wykorzystano metodę osadzania elektroforetycznego (EDP). Porównano działanie dwóch odczynników trawiących: 5% roztworu kwasu fluorowodorowego i 25% roztworu kwasu azotowego (V). Właściwości mechaniczne zmierzono za pomocą nanoindentera, a mikrostrukturę powierzchni badano z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Zarówno rodzaj odczynnika trawiącego, jak i zastosowanie obróbki spiekaniem wpływa na mikrostrukturę powierzchni oraz właściwości otrzymanych powłok z nanorurek węglowych.

EN

The titanium alloy Ti13Zr13Nb was used as a substrate, because of its chemical composition and good mechanical properties in application of tissue engineering. The aim of the work was the assessment of the influence of a substrate preparation (a kind of etching agent) and a final treatment (a sintering process) of multi-walled carbon nanotube’s coating for mechanical properties (nanohardness, Young modulus). Electrophoretic deposition (EDP) method was used to prepare carbon coating. The effect of two etching agents: 5% hydrofluoric acid solution, 25% nitric acid solution was compared. Mechanical properties were checked with nanoindenter and surface microstructure with scanning electron microscope (SEM). Both, the kind of etching agent and sintering process carried out affects surface microstructure, and properties of achieved carbon nanotubes coatings.

4

Preparation and preliminary study of the properties of electrophoretically depositied nc-TiO2 coatings on 316L steel

Ledwig P., Dubiel B.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 6

300--305

EN

TiO2 coatings on 316L steel were obtained by use of electrophoretic deposition (EPD) method. Potential zeta of nc-TiO2 particles in suspensions containing water and ethanol in different ratios was measured. Suspensions’ pH was stabilized by addition of acetic or citric acid and ammonia solution. Addition of citric acid in small amount decreased the zeta potential. Optimal suspensions’ parameters for cathodophoretic and anodophoretic deposition were selected based on the results of zeta potential measurements versus pH for suspensions with different water–ethanol concentration. For the chosen suspensions the rate of TiO2 deposition was measured. Coatings’ cohesion was improved by sintering or addition of biopolymer (chitosan) into suspension. The microstructure of coatings was examined by scanning electron microscopy. The roughness and thickness of the coatings were measured by optical profilometer. The corrosion resistance in Ringer’s solution was examined by use of polarization curves. The corrosion resistance of coated steel was higher than that of uncoated one. For sintered coatings the corrosion currents were lower, but the passive area was larger for not sintered ones. The contact angle of the coatings was measured using a sitting drop method and superhydrophilic properties of TiO2 coatings were confirmed. Manufactured coatings may be potentially used as self-cleaning materials. Additionally, TiO2 coatings improve corrosion resistance of steel and exhibit good bactericidal properties. These characteristics may make this sort of materials potentially useful also for medical purposes.

PL

Celem pracy było wytworzenie powłok nc-TiO2 na stali 316L metodą osadzania elektroforetycznego zarówno anodowego, jak i katodowego, a także zbadanie ich mikrostruktury, odporności na korozję oraz zwilżalności.

5

Polimerowe, ceramiczne i kompozytowe powłoki osadzane elektroforetycznie poprawiające wybrane właściwości materiałów metalowych

Moskalewicz T., Dubiel B., Sak A., Ratajski D., Jugowiec D., Ledwig P., Cieniek Ł., Kalemba-Rec I., Radziszewska A., Kopia A., Zimowski S., Kot M., Łukaszczyk A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

170--180

PL

W pracy przedstawiono przykłady wytwarzania różnych powłok polimerowych, ceramicznych i kompozytowych na modelowych materiałach metalowych metodą osadzania elektroforetycznego. W celu uzyskania dobrej jakości powłok dobrano optymalny skład chemiczny roztworów koloidalnych i zawiesin stosowanych do osadzania, wyznaczono ich pH i potencjał elektrokinetyczny dzeta. W oparciu o badania makroskopowe osadzonych powłok dobrano napięcie prądu i czas osadzania elektroforetycznego. Wykonano badania mikrostruktury powłok i ich wybranych właściwości, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie ścierne i wyznaczono współczynnik tarcia. Wykazano, że osadzanie elektroforetyczne jest perspektywiczną metodą wytwarzania powłok: polimerowych (chitozanu i polieteroeteroketonu (PEEK)), ceramicznych (SiO2), kompozytowych (szkło żelowe/chitozan, TiO2/chitozan, SiO2/HA i Ni/SiO2) oraz porowatych (szkło żelowe/PEEK).

EN

This work presents the examples of electrophoretic deposition of various polymer, ceramic and composite coatings on model metallic materials. To obtain good quality coatings, chemical composition of colloidal solutions and suspensions as well as their pH and Zeta potential were optimized. The voltage and deposition time were experimentally selected by macroscopic examination of as-deposited coatings. Investigation of the coatings comprised microstructural analysis as well as determination of their corrosion resistance, wear resistance and friction coefficient. It was demonstrated that electrophoretic deposition is a prospective method for obtaining various coatings: polymer chitosan and polyetheroetheroketone (PEEK), ceramic SiO2, composite gel glass/chitosan, TiO2/chitosan, SiO2/HA and Ni/SiO2 as well as porous sol-gel glass/PEEK coatings.