Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Deposition of polytetrafluoroethylene coatings by means of the innovative PED technique

Piędel Zuzanna

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 5

120--124

EN

In the study, polytetrafluoroethylene coatings were deposited on a silicic substrate in the process of Pulsed Electron Beam Deposition (PED). Depositing polymer coatings using PED is a relatively unknown technique. Due to the limited knowledge on the use of this technique in the deposition of polymer coatings, the conducted studies had exploratory character. The deposition of polytetrafluoroethylene coatings was carried out at 24°C with various pressures in the range of 0.133÷1.467 Pa and various voltage values: 10, 12, 15 and 17 kV, with the number of shots: 1,211 and 5,000. The deposition of coatings took place in the presence of argon and nitrogen. It was observed that the increase of the coatings’ thickness directly affects the increase of roughness, regardless of the deposition parameters. Infrared spectroscopy FTIR revealed the presence of typical PTFE functional groups. A light microscope was used to evaluate the surface of the coatings after an adherence test. The evaluation of the adhesion of the coatings and a preliminary assessment of their mechanical properties were performed using a nanohardness tester. The influence of the deposition parameters on their mechanical properties was evidenced, however, a simple interpretation of the results was hard to gain, due to the random nature of the performed works.

PL

Postęp w zakresie elektroniki determinowany jest otrzymywaniem nowych materiałów o specjalnych właściwościach oraz rozwojem w kierunku technologii ich nanoszenia. Do jednych z tych nowoczesnych technik nakładania powłok należy Pulsacyjna Ablacja Wiązką Elektronową (PED). Osadzanie metodą PED jest nowatorską techniką, która może być stosowana do produkcji cienkich powłok o wysokiej jakości. Celem niniejszych badań jest przybliżenie wiedzy na temat procesu PED oraz dostarczenie materiału stanowiącego źródło informacji naukowej na podstawie literatury i wyników badań własnych. Zakres pracy obejmuje: –– wytworzenie powłok teflonowych na podłożach krzemowych metodą Pulsacyjnej Ablacji Elektronowej, –– badania struktury chemicznej za pomocą spektroskopii w podczerwieni FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), –– pomiar grubości i przyczepności wytworzonych powłok, –– określenie wpływu wybranych parametrów metody PED na szybkość osadzania powłok, –– określenie wpływu podstawowych parametrów osadzania na morfologię powłok.

2

Badania przyczepności powłok polimerowych absorbujących promieniowanie elektromagnetyczne

Mayer P.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 3 (183)

30--36

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przyczepności powłok naniesionych na podłoże stalowe. Podłoże stalowe poddano obróbce mechanicznej, wyznaczono parametry chropowatości Ra i Rz. Przeprowadzono badania przyczepności przy użyciu przyrządu pull-off na jednowarstwowych powłokach poliuretanowych oraz polimocznikowych na podłożu po obróbce i bez obróbki mechanicznej. Wytworzono trzema sposobami powłoki wielowarstwowe z absorberem fal elektromagnetycznych, w których wyznaczono wytrzymałość na odrywanie. Scharakteryzowano rodzaj zniszczenia po próbach odrywania. W powłokach wielowarstwowych nastąpiło oderwanie kohezyjne. Większą odpornością na odrywanie charakteryzują się powłoki jednowarstwowe na podłożu po obróbce strumieniowo-ściernej niż na podłożu tylko odtłuszczonym.

EN

The article presents the results of adhesion tests for coatings applied on a steel substrate. The steel substrate was subjected to mechanical treatment. Subsequently Ra and Rz roughness parameters were determined. Adhesion tests were carried out using a pull-off device on single-layer polyurethane and polyurea coatings on a substrate after and without mechanical treatment. Three methods were applied to manufacture the multilayer coatings with electromagnetic wave absorber, in which the pull-off strength was also determined. The type of damage after detachment tests was characterized. A cohesive failure occurred in multilayer coatings. The single-layer coatings on the surface after blasting are characterized by greater resistance to pull-off than was observed for the only degreased ones.

3

Badania udarności starzonych powłok polimerowych na podłożu stalowym

Mayer P.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2018

|

Vol. 6, no. 1

1--5

PL

Obiekty techniczne podczas eksploatacji narażone są na destrukcyjne oddziaływanie środowiska, w którym się znajdują. Potrzeba rozwiązania tego problemu była główną przyczyną opracowania i stosowania powłok ochronnych, które wydłużą czas życia danych obiektów technicznych. W pracy przeprowadzono badania udarności wybranych powłok polimerowych, nałożonych na podłoże stalowe, które były poddane procesom starzenia. Badaniom poddano powłoki poliuretanowe, polimocznikowe i polimocznikowo-poliuretanowe, które narażone były na działanie promieniowania UV, środowiska kwaśnego oraz zmiennych temperatur. Po procesie starzenia powierzchnie powłok analizowano pod mikroskopem stereoskopowym oraz wyznaczono grubość powłok. W zależności od rodzaju powłoki oraz wypływu różnych czynników środowiskowych zaobserwowano zmiany w odporności na uderzenia.

EN

Technical objects, during operation, are exposed to the destructive impact of the environment in which they are located. The need to solve this problem was the main reason for the development and use of protective coatings, which will extend the lifetime of given technical facilities. The impact tests of selected polymer coatings applied to the steel substrate, which underwent aging processes, were performed in the work. Before applying the coatings, the steel substrate was subjected to abrasive blasting using as an abrasive an electrocorund with grain granulation F30. The roughness was measured on the profilometer by the contact method, determining the arithmetic mean deviation of the roughness profile - Ra and the roughness height by 10 points - Rz. Polyurethane, polyurea and polyurea-polyurethane coatings were subjected to tests, which were exposed to UV radiation, acidic environment and variable temperatures. Biresin® U1305 and Almacoat Floor SL polyurethane coatings, after mixing the ingredients in the right proportions, were applied by hand using a brush. The Almacoat Protect C coating, in accordance with the manufacturer's recommendations, was sprayed with a pneumatic gun. Accelerated aging using UV radiation was carried out for 3 weeks. The samples were placed in a chamber equipped with two T8 fluorescent lamps with a capacity of 18 W and two T8 fluorescent lamps with a power of 36 W, which emitted radiation from the UV-A range with a wavelength of 350 ÷ 400 nm. Aging of coatings in a 5% NaCl solution also took place over a period of 21 days. The samples were completely immersed in the solution and stored at room temperature. On the other hand, aging at variable temperatures consisted of subjecting the coatings to alternating high (+ 60 ° C) and low (-18 ° C) temperatures for 3 cycles, one cycle being 5 changes at 1 hour at low and high temperatures. After the aging process, the coating surfaces were observed under a stereoscopic microscope and the coating thickness was determined. Depending on the type of coating and the outflow of various environmental factors, changes in impact resistance were observed. Among the coatings tested, the highest impact strength was obtained for polyurea-polyurethane coatings (Protect C). Analyzing the effect of individual factors, UV radiation had the least impact on the deterioration of the impact strength of coatings, although the changes in appearance were significant. However, the aging of polyurethane and polyurea-polyurethane coatings in the NaCl solution reduces the impact resistance twice.

4

Wpływ czynników eksploatacyjnych na trwałość powłok ochronnych środków transportu

Kotnarowska D., Kotnarowski A.

Logistyka

|

2016

|

nr 1

233--241, CD1

PL

W artykule opisano wpływ czynników eksploatacyjnych na destrukcję polimerowych powłok ochronnych środków transportu. Destrukcja ta ujawnia się w postaci: zwiększenia chropowatości powierzchni powłoki, ubytkiem fragmentów powłoki, pęcherzeniem, pękaniem, delaminacją. Prowadzi to do utraty własności ochronnych powłoki, determinujących jej trwałość eksploatacyjną. Przedstawiono skutki oddziaływania na powłoki polimerowe dominujących czynników środowiska eksploatacji, takie jak: promieniowanie ultrafioletowe, media agresywne, cząstki erozyjne, mikroorganizmy. Promieniowanie ultrafioletowe powoduje przede wszystkim destrukcję powierzchni powłok (pękanie srebrzyste). Pierwszym objawem tego typu zużywania powłok jest utrata ich połysku, w dalszym etapie następuje wzrost chropowatości ich powierzchni, oraz zwiększenie porowatości warstw powierzchniowych powłok. Media agresywne także przyczyniają się do destrukcji powierzchni powłok. Ponadto powodują zwiększenie porowatości powłok. Koalescencja porów przyczynia się do tworzenia ścieżek przewodzących media agresywne do metalowego podłoża, które gromadzą się przy podłożu i generują korozję podpowłokową oraz pęcherzenie i delaminację powłok. W mikroniszach powstałych na powierzchni powłok w wyniku starzenia rozwijają się mikroorganizmy. Skutkuje to powstawaniem przebarwień powłok, a także wytrawień w postaci rowków lub kraterów. Synergiczne oddziaływanie mediów agresywnych, mikroorganizmów i promieniowania ultrafioletowego zwiększa dodatkowo szybkość zużywania erozyjnego powłok polimerowych, pod wpływem uderzających w powłokę twardych cząstek w postaci: żwiru, kamieni, grudek ziemi, gradu.

EN

The paper deals with an influence of operational factors on a destruction of polymer protective coatings of transportation means. The destruction appears in the following forms: roughness of coating surface increase, coating fragments loss, blistering, cracking, delamination. It leads to the loss of coating protective properties determining its operational durability. The influence effects of dominating factors of operational environment, like ultraviolet radiation, aggressive media, erosive particles and microorganisms, on polymer coatings are presented. Ultraviolet radiation causes, first of all, destruction of coating surface (silver cracking). The loss of shine is the first sign of this wear kind and in the next phase the increase of coating surface roughness occurs as well as increase of surface layers porosity. Aggressive media also conduce to coating surface destruction. Moreover they cause increase of coating porosity. Coalescence of pores contributes to creation of paths conducting aggressive media to the metallic substrate. These media gather in the vicinity of the substrate and generate undercoating corrosion as well as coating blistering and delamination. In microcavities, formed on coating surface as a result of ageing, microorganisms grow up what causes discolorations as well as etchings in the form of grooves or craters. Synergic action of aggressive media, microorganisms and ultraviolet radiation additionally increase velocity of polymer coatings erosive wear which occurs under the influence of hard particles like gravel, stones, lumps of earth or hail hitting the coating.

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.

6

Resorbowalne pokrycia polimerowe na drutach ze stopu magnezu modyfikowane TCP i ZnO

Morawska-Chochół A., Domalik-Pyzik P., Sikora O., Reczyński W., Rzewuska M., Chłopek J.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 136

28--35

PL

Magnez i jego stopy mogą stanowić obiecującą alternatywę dla tradycyjnie stosowanych biomateriałów metalicznych. Główne zalety materiałów na bazie Mg to: biozgodność, biodegradowalność, osteokonduktywność, antybakteryjność oraz gęstość i moduł Younga zbliżone do naturalnej kości. Największą wadą jest ich zbyt gwałtowna degradacja, która może prowadzić do gromadzenia się wodoru oraz znacznego wzrostu pH w okolicznych tkankach; a także do przedwczesnej redukcji parametrów mechanicznych. Naukowcy próbują rozwiązać ten problem na różne sposoby: przez dobór pierwiastków stopowych, obróbkę powierzchniową, czy stosowanie pokryć. Przedstawiona praca dotyczy zastosowania resorbowalnych materiałów polimerowych na pokrycia drutów ze stopu magnezu. Powłoki otrzymano metodą zanurzeniową z roztworów polilaktydu (PLA) i polikaprolaktonu (PCL) o różnych stężeniach. Otrzymane materiały inkubowano w buforze fosforanowym i wodzie destylowanej przez 7 tygodni. Monitorowano zmiany pH, przewodnictwa jonowego oraz uwalnianie kationów Mg2+. Wykazano wpływ stężenia roztworu polimeru na jakość pokrycia i skuteczność ochrony antykorozyjnej oraz korzystniejsze parametry powłoki PCL. W drugiej części pracy zaproponowano modyfikację wybranego pokrycia fosforanem trójwapnia (TCP) i tlenkiem cynku (ZnO), które zostały wprowadzone do matrycy polimerowej. Badania właściwości mechanicznych wykazały, że w rezultacie równoczesnego zastosowania TCP i ZnO wzrasta moduł Younga, a spada wytrzymałość i odkształcalność folii PCL/TCP/ ZnO, jednak nie powinno to wpłynąć niekorzystnie na skuteczność pokrycia. Analizy SEM i EDS powierzchni próbek inkubowanych w SBF potwierdziły potencjalną bioaktywność opracowanych układów.

EN

Magnesium and its alloys can be a promising alternative for traditionally used metallic biomaterials due to their: biocompatibility, biodegradability, osteoconductivity, antibacterial activity, and resemblance of density and Young’s modulus to the natural bone. Rapid corrosion, Mg alloys main disadvantage, causes hydrogen accumulation, harmful pH level increase in surrounding tissues, and premature loss of mechanical parameters. In order to solve those issues, scientists select appropriate alloying elements and apply different surface treatments or coatings. This research considers application of resorbable polymers as coating materials for magnesium alloy wires. Samples were dip-coated with various concentration polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL) solutions. Immersion tests were conducted for 7 weeks in phosphate buffered saline and distilled water; pH and ionic conductivity changes, and release of Mg2+ ions were monitored. We show the influence of polymer solution concentration on the coating quality and effectiveness of anticorrosive protection, as well as superior parameters of polycaprolactone. In the second part of the study, selected coating was modified with tricalcium phosphate (TCP) and zinc oxide (ZnO), that were incorporated into the polymer matrix. Mechanical studies revealed that after modification with those two types of particles Young’s modulus increased, while tensile strength and elasticity of the foils decreased, however it should not affect the effectiveness of the coating. SEM and EDS analysis confirmed potential bioactivity of investigated materials.

7

Metoda badania porowatości powłok polimerowych

Kotnarowska D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 6

943--948

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań oddziaływania wodnego 20% roztworu chlorku sodu na rozwój porów w strukturze powłok epoksydowych. Do badań zastosowano metodę porozymetrii rtęciowej. Zawartość, jak i rozmiary porów w materiale powłok, ulegały zmianie w zależności od okresu ich starzenia, którego maksymalna długość wynosiła 1380 godzin. W początkowym etapie starzenia (t ≤ 360 h) obserwowano zwiększanie średnicy porów, a także zmniejszanie ich skumulowanej objętości oraz całkowitej powierzchni właściwej porów, co można wytłumaczyć zamykaniem nano- i mikroporów. Proces zamykania tych porów zachodzi prawdopodobnie w efekcie oddziaływania narastających w materiale powłoki naprężeń starzeniowych. W dalszym okresie starzenia powłok (t › 360 h) rosła w nich liczba nano- i mikroporów, o czym świadczyła (stwierdzona w badaniach porozymetrycznych) zmniejszająca się średnia średnica porów, przy zauważalnym wzroście zarówno skumulowanej objętości porów, jak również całkowitej powierzchni właściwej porów. Spowodowane to było zmianami starzeniowymi (zachodzącymi pod wpływem destrukcyjnego oddziaływana wodnego 20% roztworu chlorku sodu) w strukturze chemicznej powłok (takimi jak: pękanie wiązań chemicznych, utlenianie), przyczyniającymi się do pogorszenia ich własności mechanicznych (wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie, twardości). Pogarszanie się własności mechanicznych wpłynęło na zwiększanie podatności powłok na intensywny rozwój w nich nowych (wspomnianych powyżej) nano- i mikroporów, jak również wzrost rozmiarów porów istniejących. Na przykład, po starzeniu powłok epoksydowych w ciągu 1380 godzin objętość porów wzrosła dwukrotnie, zaś ich powierzchnia właściwa trzykrotnie. Ponadto, w wyniku przeprowadzonych badań udowodniono, że system porów w badanych powłokach epoksydowych ma charakter fraktalny dla dwóch obszarów średnic porów. Pierwszy obszar występuje w przypadku porów o średnicy d >10 μm, zaś drugi dotyczy porów o średnicy 0,025 μm ‹ d ‹ 10 μm.

EN

The paper presents investigations results of aqueous 20% solution of natrium chloride influence on pores development in epoxy coatings structure. Investigations were carried out using mercury porosimetry method. The sizes of pores and their content in coating material underwent changes depending on the ageing period which maximum duration was 1380 hours. In initial stage of ageing (t ≤ 360 h) pores diameter increase was observed as well as decrease of their cumulative volume and specific total surface which can be explained by the fact of nano- and micropores closing. The process of pores closing undergo probably as an effect of increasing ageing stresses action in coating material. In subsequent period of coatings ageing (t › 360 h) the quantity of nano- and micropores increased which evidence was mean diameter of pores decrease (revealed by porosimetry) accompanied by noticeable increase of cumulative pores volume as well as total pores surface. It was caused by ageing changes (occurring under the destructive action of aqueous 20% solution of natrium chloride) in coating chemical structure (like breaking of chemical bonds, oxidation) contributing to their mechanical properties deterioration (tensile and compressive strength, hardness). Deterioration of mechanical properties caused increase of coatings susceptibility to intensive development in their volume of new (above mentioned) nano- and micropores as well as increase of existing pores dimensions. For example, after epoxy coatings ageing for 1380 hours the pores volume increased two times whereas the specific surface of pores increased three times. Moreover, as a result of carried out investigations it was proved that pore system in examined coatings has fractal mode in two areas of pores diameters. First area occurs in the case of pores of diameter d >10 μm whereas the second pertains to the pores of diameter 0,025 μm ‹ d ‹ 10 μm.

8

Temperatura utwardzania fotoutwardzalnych lakierów na bazie uretanoakrylanów

Bednarczyk P., Czech Z.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

774-776

PL

Przedstawiono wyniki doświadczalnych badań procesu utwardzania promieniowaniem ultrafioletowym (UV) lakierów na bazie uretanoakrylanów w zależności od grubości warstwy lakierów i ich funkcyjności. Stwierdzono, że na podstawie analizy temperatury utwardzania można wstępnie określić szybkość utwardzania powłok w zależności od zastosowanej żywicy. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań określono warunki zastosowania komercyjnych uretanoakrylanów jako powłok lakierniczych.

EN

Three com. urethane acrylate resins (functionality 2–4) were dild. with trimethylpropane triacrylate and photopolymerized under UV light (12 mW/cm²) in presence of 1-hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone in 0.25–1.0 mm thick layers. The max. temp. 32–116°C was achieved after 10–25 s.

9

Destrukcja powłok polimerowych pod wpływem czynników eksploatacyjnych

Kotnarowska D.

Logistyka

|

2011

|

nr 3

PL

W artykule przedstawiono wpływ czynników eksploatacyjnych, takich jak: promieniowanie ultrafioletowe (UV), media agresywne, cząstki erozyjne na destrukcję powłok polimerowych. Destrukcja powłok w wyniku oddziaływania promieniowania UV przejawia się w ich kredowaniu oraz pękaniu srebrzystym. Media agresywne przyczyniają się do pęcherzenia i pękania powłok oraz powodują rozwój korozji podpowłokowej. Natomiast uderzanie twardych cząstek (kamieni, grudek ziemi, piasku, gradu) skutkuje erozyjnym zużywaniem powłok.

EN

The paper show the influence of operational factors such as: ultraviolet radiation (UV), aggressive media, erosive particles on the destruction of polymers coatings. The destruction of the coatings as a result of the UV radiation action manifests in their chalking and silver crack. Aggrresive media contribute to blistering and cracking of the coatings as well as cause the development of corrosion of coatings metal substrate. While hitting by hard particles (stones, lumps of earth, sand, hail) results in coating erosive wear.

10

Badanie berierowych właściwości polimerowych powłok ochronnych

Konieczna M., Jurga J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2007

|

Nr 4

137-141

PL

Praca dotyczy badań barierowych właściwości powłok ochronnych preparowanych na bazie tworzyw silikatowych i akrylowych. Wykonano badania przepuszczalności gazu metodą manome-tryczną. Wyniki wykazały, że najlepszą barierowość ma powloką akrylowa. Natomiast najmniejszą barierę dla migrujących cząstek stanowi powloką silikatowa.

EN

In this paper the barrier properties of polymer protecting coating were studied. The measurements of gas permeability for acrylic and silicate polymers by a manometric method were performed. The best results of these properties for acrylic coating where observed. The lowest barrier for silicate coating was observed.

11

Wybrane właściwości i zastosowania materiałów polimerowych modyfikowanych radiacyjnie

Żenkiewicz M.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 10

668-677

PL

Dokonano przeglądu właściwości i zastosowań polimerów modyfikowanych radiacyjnie. Modyfikacja taka polepsza właściwości mechaniczne, cieplne oraz chemiczne zarówno termoplastów, jak i elastomerów. Przedstawiono procesy sieciowania izolacji kabli i przewodów elektrycznych oraz rur i folii termokurczliwych, efekty radiacyjne w mieszaninach polimerów, radiacyjne utwardzanie powłok, farb i klejów polimerowych, procesy sterylizacji radiacyjnej najważniejszych materiałów polimerowych stosowanych w medycynie (PP, PVC i PE-UHMW) oraz niektóre możliwości radiacyjnego modyfikowania nowych materiałów polimerowych.

EN

A review of properties and applications of radiation modified polymers was done. Such modification improves the mechanical, thermal and mechanical properties both of thermoplastics and elastomers. There were presented the processes of crosslinking of cables and wires insulation as well as pipes and thermally shrinkable films, then radiation effects in polymer blends, radiation curing of coatings, paints and polymeric adhesives. Processes of radiation sterilization of most important polymeric materials used in medicine (PP, PVC and UHMW-PE) as well as some possibilities of radiation modifying of new polymeric materials were also described.