Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Use of carbon and aluminosilicate nanofillers in XNBR composites designed for protective materials against oils

Krzemińska S. M., Smejda-Krzewicka A. A., Leniart A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2018

|

Vol. 20, nr 2

15--23

EN

The objective of the work was to investigate the possibility of application of carbon and bentonite nanoparticles in carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) and the related effects of the nanofi llers on the structure, as well as mechanical and barrier properties, of the resulting composites. The composites were designed for use in protective clothing and gloves. XNBR compounds were modifi ed with 2 phr of graphene fl akes, graphene oxide, or modifi ed bentonite, and crosslinked with sulfur-accelerator system. Rubber compounds were prepared using a conventional method with a laboratory rolling mill. The composites were studied in terms of structure (WAXS), surface morphology (AFM), the presence of functional groups (ATR-FTIR) barrier properties against chemical substances (mineral oil) and swelling properties, as well as mechanical properties (abrasion resistance and tensile strength). The composites were characterized by very high resistance to oil permeation (breakthrough time >480 min). The type of nanofi ller added to the XNBR blend in the amount of 2 phr did not signifi cantly affect mechanical parameters.

2

Corrosion properties of Ca-doped TiO2 coatings

Burnat B., Robak J., Leniart A., Skrzypek S., Brycht M.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 128-129

100--102

EN

The paper presents the preparation and characterization of TiO2 coating doped with Ca produced by the sol-gel method using titanium alkoxide as the precursor of titania as well as calcium nitrate as dopant source. These coatings were used to modify the biomedical alloy M30NW. Using the optical microscopy and the atomic force microscopy the topography of synthesized coatings was characterized. Whereas using electrochemical methods the corrosion measurements were carried out. Anticorrosion properties of calcium-doped TiO2 coating were determined in PBS solution on the basis of corrosion potential Ecor, polarization resistance Rp, corrosion rate CR, current density in the passive range i0.5 and also breakdown Eb and repassivation Erep potentials. Analogous corrosion tests were also made for the uncoated alloy as well as for alloy coated with pure TiO2 coating. It was stated that modification of M30NW alloy surface by calcium-doped TiO2 coating shows anticorrosion properties in PBS solution. These properties are slightly lower compared to a pure TiO2 coating. The analysis of the topography of TiO2-based coatings showed that calcium doping increases the surface development and roughness of the obtained coatings.

3

Właściwości antykorozyjne powłoki TiO2 otrzymywanej metodą zol-żel w zależności od pH środowiska i obecności białka osocza krwi

Burnat B., Błaszczyk T., Leniart A.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 122-123 spec. iss.

50--55

PL

Zbadano wpływ pH środowiska i obecności białka osocza krwi na właściwości antykorozyjne powłoki ditlenku tytanu TiO2. Powłokę TiO2 o strukturze amorficznej z krystalitami anatazu otrzymywano metodą zol-żel na powierzchni stopu biomedycznego M30NW. Badania korozyjne z wykorzystaniem metod elektrochemicznych przeprowadzono w temperaturze 37°C w roztworze 0.9 % NaCl (sól fizjologiczna) o pH 4.5 oraz 7.4. Wartości pH wybrane do badań pozwoliły przybliżyć 51 warunki naturalnie występujące w środowisku tkankowym (pH=7.4) oraz warunki stanu zapalnego, który może pojawić się w organizmie (pH=4.5). Aby jeszcze lepiej odwzorować środowisko tkankowe, do roztworu soli fizjologicznej dodano albuminę - białko występujące w osoczu krwi w największej ilości. Właściwości antykorozyjne powłoki TiO2 określono w oparciu o wyznaczone wartości potencjału korozyjnego Ecor, oporu polaryzacyjnego Rp, szybkości korozji CR, gęstości prądu w obszarze pasywnym i0.5 oraz potencjałów przebicia Eb i repasywacji Erep. Stwierdzono, że modyfikacja powierzchni stopu M30NW powłoką TiO2 powoduje zwiększenie odporności korozyjnej badanego stopu w roztworach NaCl o pH równym 4.5 i 7.4 - antykorozyjne działanie powłoki TiO2 widoczne jest zarówno w potencjale korozyjnym jak i przy polaryzacji anodowej. Dodatek albuminy ma niejednoznaczny wpływ na antykorozyjne właściwości powłoki TiO2 w potencjale korozyjnym. Natomiast przy polaryzacji anodowej wpływ białka zaznacza się jedynie w roztworze NaCl o pH 4.5 - albumina powoduje istotne zwiększenie potencjału przebicia dla stopu z powłoką TiO2.

EN

In this study we investigated the influence of solution pH and serum protein on the anticorrosion properties of titanium dioxide TiO2 coating. This TiO2 coating with amorphous structure containing crystallites of anatase was obtained by the solgel method on the surface of M30NW biomedical alloy. Corrosion measurements using electrochemical methods were carried out in 0.9 % NaCl (physiological saline) solution at pH of 4.5 and 7.4. The pH values selected for the tests simulate both natural body conditions (pH=7.4) and inflammatory conditions which may occur in the body (pH=4.5). Much better simulation of tissue environment was achieved by adding of albumin – protein found in blood plasma in the greatest amount. Anticorrosion properties of TiO2 coating were determined on the basis of corrosion potential Ecor, polarization resistance Rp, corrosion rate CR, current density in the passive range i0.5 and also breakdown Eb and repasssivation potentials Erep. It was stated that modification of M30NW alloy surface by TiO2 coating cause increase in corrosion resistance of the investigated alloy in NaCl solutions both at pH of 4.5 and 7.4 - anticorrosive effect of TiO2 coating is evident both at corrosion potential and during the anodic polarization. The addition of albumin has an ambiguous effect on the anticorrosion properties of the TiO2 coating at the corrosion potential. Whereas during the anodic polarization the protein effect is visible only in NaCl solution at pH of 4.5 – albumin causes significant increase in the breakdown potential of the alloy coated by TiO2.

4

Odporność korozyjna stopu biomedycznego M30NW w obecności albuminy i γ-globuliny

Burnat B., Błaszczyk T., Leniart A.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 115

32--37

PL

Zbadano wpływ albuminy i γ-globuliny osocza wołowego na odporność korozyjną stopu biomedycznego M30NW. Pomiary korozyjne z wykorzystaniem metod elektrochemicznych przeprowadzono w odtlenionym buforowanym roztworze 0,9% NaCl o pH równym 7,4. Badania te przeprowadzone zostały w dniu 0 (badania przyspieszone korozji) i w ciągu 84 dni (badania korozji długoczasowej). W badaniach przyspieszonych korozji wyznaczono szereg wielkości charakteryzujących właściwości korozyjne badanego stopu M30NW: potencjał korozyjny Ecor, opór polaryzacyjny Rp, szybkość korozji CR, gęstość prądu w obszarze pasywnym i04 oraz potencjały przebicia Eb i repasywacji Erep. Stwierdzono, że dodatek albuminy i γ-globuliny do buforowanego roztworu 0,9% NaCl powoduje niewielkie pogorszenie odporności korozyjnej stopu M30NW w dniu 0. Pogorszenie tej odporności praktycznie nie zależy od rodzaju i stężenia białek. W badaniach korozji długoczasowej wykonywano pomiary potencjału korozyjnego i charakterystyk Stern-Geary'ego. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że odporność korozyjna stopu M30NW wzrasta we wszystkich roztworach, z tym że w obecności albuminy wzrost ten jest słabszy niż w obecności γ-globuliny.

EN

In this study we investigated the influence of bovine serum albumin and γ-globulin on the corrosion resistance of M30NW biomedical alloy. Corrosion measurements using electrochemical methods were carried out in deoxygenated buffered 0.9% NaCl solution at pH of 7.4. Corrosion tests were performed on day 0 (accelerated corrosion test) and within 84 days (long-term corrosion test). In accelerated corrosion tests numerous parameters characterizing the corrosion properties of investigated M30NW alloy were determined: corrosion potential Ecor, polarization resistance Rp, corrosion rate CR, passive current density i0 4, breakdown potential Eb and repassivation potential Erep. It was stated that addition of albumin and γ-globulin to buffered 0.9% NaCl solution causes a slight deterioration of corrosion resistance of M30NW alloy. The effect practically does not depend on the type and concentration of proteins. In long-term corrosion test were performed measurements of corrosion potential and Stern-Geary's characteristics. Based on obtained results it was stated that corrosion resistance of M30NW alloy increases in all solutions, but in the presence of albumin, the growth is weaker than in the presence of γ-globulin.

5

Wpływ warstw TiO2 otrzymywanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW w roztworze 0,9% NaCl

Burnat B., Błaszczyk T., Leniart A., Scholl H.

Engineering of Biomaterials

|

2011

|

Vol. 14, no. 106-108

133--139

PL

Zbadano wpływ warstw ditlenku tytanu TiO 2 otrzymywanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW. Próbki z naniesionymi warstwami TiO 2 były wygrzewane w czterech temperaturach 200, 400, 600 i 800°C. Badania korozyjne z wykorzystaniem metod elektrochemicznych przeprowadzono w odtlenionym roztworze soli fizjologicznej (0,9% NaCl) w temperaturze 37°C. Badania te wykonywane były dla próbek świeżo przygotowanych oraz dla próbek poddanych 30-dniowej ekspozycji w roztworze soli fizjologicznej. Wyniki przeprowadzonych badań korozyjnych porównano z analogicznymi wynikami uzyskanymi dla próbek stopu bez modyfikacji powierzchni. Stwierdzono, że wpływ warstw na właściwości korozyjne biomedycznego stopu M30NW jest uzależniony od temperatury wygrzewania tych warstw. Uzyskane wyniki badań wskazują, że najlepszą odporność korozyjną wykazują próbki stopu modyfikowane warstwą TiO 2 w temperaturze 400°C, podczas gdy stosowanie wyższych temperatur (600 i 800°C) powoduje osłabienie odporności korozyjnej stopu.

EN

The effect of titanium dioxide TiO 2 layers obtained by sol-gel method on the corrosion properties of M30NW biomedical alloy was investigated. The samples of alloy with TiO 2 sol-gel layers were annealed at temperatures of 200, 400, 600 and 800 o C. Corrosion measurements using electrochemical methods were carried out in deoxygenated physiological saline solution (0.9% NaCl) at temperature of 37 o C. These investigations were performed for freshly prepared samples and samples subjected to 30-day exposure in saline solution. The results of corrosion research were compared with the corresponding results obtained for samples of the alloy without surface modification. It was found that the influence of TiO 2 sol-gel layers on the corrosion properties of M30NW biomedical alloy depends on the annealing temperature of these layers. Obtained results indicate that the best corrosion resistance is shown by the samples of alloy modified by TiO 2 layer at temperature of 400°C, while the use of higher annealing temperatures (600 and 800°C) causes decreasing of corrosion resistance of alloy.

6

Właściwości elektrochemiczne i korozyjne stopów Rex 734 i Panacea P558 w roztworze H2SO4

Błaszczyk T., Burnat B., Leniart A., Scholl H.

Ochrona przed Korozją

|

2007

|

nr 7

274-280

PL

Przeprowadzono pomiary właściwości elektrochemicznych i korozyjnych stopów Rex 734 i Panacea P558 w odtlenionym roztworze 0,5 mol/dm3 H2SO4 w temperaturze 25oC (298 K). Wyznaczono swobodne potencjały korozyjne (w otwartym obwodzie), charakterystyki woltamperometryczne według Stern-Geary'ego i Tafela, krzywe potencjodynamiczne w szerokim zakresie anodowej polaryzacji oraz elektrochemiczne charakterystyki impedancyjne (EIS) w wybranych potencjałach polaryzacji. Swobodne potencjały korozyjne, opory polaryzacji i swobodne prądy korozyjne oraz charakterystyki Tafela obydwu stopów są do siebie zbliżone. Krzywe potencjodynamiczne i impedancyjne w szerokim zakresie anodowej polaryzacji są podobne do siebie aż do potencjału 0,9 V, w którym zaczyna się elektroroztwarzanie stopów. Powyżej tego potencjału charakterystyki potencjodynamiczne i impedancyjne różnią się. W badanym roztworze H2SO4 stwierdzono zachodzenie korozji równomiernej obydwu stopów. Ujawniona po korozji struktura powierzchni stopu Rex 734 jest drobnokrystaliczna, natomiast struktura powierzchni stopu Panacea P558 cechuje się dużymi krystalitami o zróżnicowanych kształtach. W analizie wyników impedancji zaproponowano dwa elektryczne modele zastępcze - prosty dla zakresu wysokich częstotliwości sygnału harmonicznego i złożony - dla pełnego spektrum częstotliwości. Wykonane badania potwierdziły zasadniczą różnicę w typie korozji badanych stopów w roztworze 0,5 mol/dm3 H2SO4 w porównaniu do korozji w roztworach zawierających jony Cl-.

EN

Measurements of the electrochemical and corrosion properties of Rex 734 and Panacea P558 alloys in a deoxygenated 0.5 M H2SO4 solution at a temperature of 25oC (298 K) were carried out. Free corrosion potentials (open circuit potential), voltammetric characteristics according to the Stern-Geary and Tafel methods, potentiodynamic curves in a wide anodic polarization range and electrochemical impedance characteristics (EIS) in selected polarization potentials were determined. The free corrosion potentials, polarization resistances, free corrosion currents and Tafel's characteristics are similar for both the alloys. The potentiodynamic and impedance curves in a wide range anodic polarization up to a 0.9 V polarization potential, at which electrodissolution processes of the alloys start, are also similar. At values higher than the given potential, differences between the potentiodynamic and impedance characteristics also start to appear. In the tested H2SO4 solution a uniform corrosion of both the alloys was detected. The surface structure of Rex 734 revealed after corrosion was fi ne-crystalline whereas the surface structure of Panacea P558 was characterized by large crystal grains wit different shape. Two electrical equivalent circuits were proposed for the analysis of impedance - a simple circuit for higher frequencies of harmonic signal and a complex circuit for the whole frequency spectrum. The performed investigation confirmed the essential difference in corrosion type of the examined alloys in a 0.5 M H2SO4 solution and solutions containing Cl- ions.

7

Długoczasowa korozja stopów Rex 734 i Panacea P558 w roztworach 0.5 M NaCl i Tyrode'a

Burnat B., Błaszczyk T., Leniart A., Scholl H., Klimek L.

Engineering of Biomaterials

|

2007

|

Vol. 10, no. 63-64

28-31

PL

Przeprowadzono badania długoczasowej korozji dwóch biomedycznych stopów typu Fe-Cr-Mo: Rex 734 i Panacea P558 w roztworach 0.5 M NaCl i Tyrode'a w temperaturze ciała ludzkiego 37 stopni Celsjusza (310 K). Czas kontaktowania się próbek stopów z roztworami wynosił 84 dni (ok. 3 miesiące). Stwierdzono, że dla wszystkich badanych próbek zarówno potencjały korozyjne, opory polaryzacyjne jak i szybkości korozji stabilizują się w końcowych 40. dniach. Inaczej zmieniają się w czasie eksperymentu charakterystyki impedancyjne. Wyniki atomowej spektroskopii absorpcyjnej roztworów korozyjnych pokazały, że korozja badanych stopów w swobodnym potencjale korozyjnym zachodzi równomiernie.

EN

Long-time corrosion of two biomedical Fe-Cr-Mo alloys: Rex 734 and Panacea P558 was investigated in 0.5 M NaCl and Tyrode's solutions at human body temperature of 37 degrees of Celsius (310 K). Samples of alloys were in contact with corrosion solutions within 84 days (ca. 3 months). It was stated that for all investigated samples both corrosion potentials, polarization resistances and corrosion rates were stabilized in last 40 days. In a different manner impedance characteristics changed during experiment. Results of atomic absorption spectroscopy of corrosion solutions after 84 days showed that corrosion processes at free corrosion potentials proceed as unifrom corrosion.

8

Elektrokrystalizacja i elektroutlenianie dwuskładnikowego stopu Co-Mo : wpływ stałego pola magnetycznego na kinetykę procesów

Zieliński M., Miękoś E., Leniart A.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2006

|

R. 11, nr 6

12-16

9

Właściwości korozyjne bezniklowego stopu PANACEA P558 i wpływ warst NCD na te właściwości

Błaszczyk T., Burnat B., Leniart A., Scholl H., Kaczorowski W.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

878-881

PL

Bezniklowy stop PANACEA P558 jest nowoczesnym biomateriałem stosowanym do wytwarzania implantów chirurgicznych dla pacjentów uczulonych na nikiel. W pracy przedstawiono wyniki badań podstawowych właściwości korozyjnych tego stopu. Testy korozyjne były wykonane w roztworze 0.5 M NaCl i roztworze Tyrode'a. Prowadzono je metodami elektrochemicznymi w cyklach 7-dniowych w temperaturze 37°C na próbkach po polerowaniu mechanicznym i po naniesieniu warstw NCD metodą MW/RF PECVD. Stwierdzono, że warstwy NCD polepszają właściwości korozyjne stopu PANACEA P558. Warstwy NCD powodują podwyższenie potencjału korozyjnego ECOr, oporu polaryzacyjnego Rp, potencjału przebicia Eb oraz hamują procesy rozwoju korozji wżerowej. Stwierdzono też, że zmiany właściwości korozyjnych badanego stopu słabo zależą od grubości warstw NCD.

EN

Nickel-free PANACEA P558 alloy is a modern biomateriał used for surgical implants making for patients with negative reaction on nickel content. In this work are presented the results of investigations of basic corrosion features of this alloy. The corrosion tests were performed in 0.5 M NaCl and Tyrode's solutions. The measurements were carried out using electrochemical methods in 7-days cycles in temperature 37°C on samples prepared by mechanical polishing and samples with NCD layers deposited by MW/RF PECVD method. It has been stated that NCD layers improve the corrosive features of PANACEA P558. The NCD layers cause increase of corrosion potential Ecor, polarization resistance Rp, breakdown potential Eb and inhibit the pitting corrosion processes. Moreover, it has been stated that changes of corrosion features of investigated alloy weakly depend on thickness of NCD layers.

10

Właściwości korozyjne stopów biomedycznych Rex 734 I Panacea P558 modyfikowanych warstwami nanokrystalicznego diamentu

Błaszczyk T., Burnat B., Leniart A., Scholl H., Klimek L., Kaczorowski W.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

65-68

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań elektrochemicznych i korozyjnych dwóch stopów biomedycznych typu Fe-Cr-Mo: Rex 734 i Panacea P558 bez warstw i z warstwami węglowymi o strukturze nanokrystalicznego diamentu (NCD) o 3. grubościach. Badania prowadzono w roztworze 0.5 M NaCl i roztworze Tyrode'a w cyklach 7. dniowych w temperaturze 37 stopni Celsjusza (310 K). Stwierdzono, że obydwa stopy charakteryzują się różnymi potencjałami korozyjnymi, oporami polaryzacyjnymi, oraz potencjałami korozji szczelinowej i wżerowej. Stwierdzono również, że warstwy NCD poprawiają parametry korozyjne obydwu stopów - przesuwają potencjały korozyjne w kierunku anodowym i zwiększają opory polaryzacyjne. Wpływ warstw NCD na korozję szczelinową i wżerową nie jest jednoznaczny. Dla obydwu stopów nie uzyskano zależności wyżej wymienionych parametrów korozyjnych od grubości warstw NCD.

EN

In this paper are presented the results of electrochemical and corrosion investigations of Fe-Cr-Mo biomedical alloys Rex 734 and Panacea P558 without and with carbon layers of nanocrystalline diamond structure (NCD) with 3 different thickness. The investigations were carried out in 0.5 M NaCl and Tyrode's solutions in 7-days measurement cycles at the temperature of 37 degrees of Celsius (310 K). It has been stated that both alloys have different corrosion potentials, polarization resistances and crevice-pitting corrosion potentials. Additionally, it was found that NCD layers improve corrosion parameters of both alloys - they shift corrosion potentials in anodic direction and cause an increase of polarization resistances. The influence of NCD layers on crevice-pitting corrosion is ambiguous. For both alloys did obtain any relationship between above mentioned corrosion parameters and the thickness of NCD layers.

11

Elektrochemiczne badania korozji biomateriałów

Plaskota B., Błaszczyk T., Leniart A., Scholl H.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 35-36

40-45

PL

W ostatnich latach tematyka biomateriałów i materiałów implantowych cieszy się ogromnym zainteresowaniem wielu naukowców. Biomateriały to substancje, które z dużym powodzeniem są stosowane do odbudowywania ubytków organizmu ludzkiego. Problem biotolerancji tych materiałów często sprowadza się do ich odporności korozyjnej w środowisku płynów i tkanek ustroju ludzkiego. Odporność ta uwarunkowana jest przede wszystkim elektrochemiczną naturą korozji - szczególnie w przypadku implantów z metali, stopów, ceramiki i kompozytów. Badania właściwości korozyjnych wymienionych materiałów można prowadzić przez zastosowanie różnorodnych elektrochemicznych technik pomiarowych. W pracy przedstawiono podstawy szeregu elektrochemicznych metod badawczych stosowanych w korozji biomateriałów. Niektóre z tych metod zostały zilustrowane wynikami uzyskanymi w roztworach wodnych dla tytanu i tytanu z warstwy nanokrystalicznego diamentu (NCD).

EN

During the recent years implantable biomaterials have drawn great interest of numerous researches throughout the world. Biomaterials have been used with success as repair materials helping to restore deficient human nature. Biotolerance of these materials is often joined with corrosion resistance in human fluids and tissues. Processes of corrosion resistance with respect to metals, alloys, ceramics and composite materials have electrochemical nature. Investigating the nature of corrosion processes may be accomplished by means of different electrochemical methods. This study presents basics of many electrochemical methods used to explore corrosion of biomaterials. Some of these methods are illustrated by examples of results obtained during investigating of titanium and titanium with Nanocrystalline Diamond (NCD) in aqueous media.