Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza odkształceń sieci krystalicznej w sąsiedztwie dyslokacji

Jóźwik P., Turos A., Jagielski J., Natarajan S., Nowicki L.

Materiały Elektroniczne

|

2015

|

T. 43, nr 2

18--26

PL

W pracy opisano procedury symulacji Monte Carlo procesu rozpraszania wstecznego w kryształach zawierających dyslokacje. Sigmoidalny kształt ugiętych rzędów (płaszczyzn) atomowych można przybliżyć funkcją arctan, co stanowi model dystorsji sieci krystalicznej w pobliżu półpłaszczyzny dyslokacji krawędziowej. Badania strukturalne kryształów AlGaN i SrTiO3 za pomocą HRTEM pozwoliły wyznaczyć parametry geometryczne zaburzeń sieci krystalicznej w sąsiedztwie dyslokacji (kąt ugięcia w punkcie przegięcia funkcji arctan oraz odległość między jej asymptotami). Zależność każdego z tych parametrów od odległości od krawędzi dyslokacji można przybliżyć funkcją ekspotencjalnego zaniku i wyznaczyć współczynniki tej funkcji. Dane te zostały wykorzystane w symulacjach Monte Carlo widm rozpraszania wstecznego AlGaN oraz SrTiO3 i pozwoliły na ilościową parametryzację rozkładu dyslokacji w defektowanych kryształach.

EN

A procedure of Monte Carlo simulation of a backscattering process in crystals containing dislocations was described in this publication. Sigmoidally bent atomic rows (planes) can be approximated by an arctan function being a model of the lattice distortion in the vicinity of a dislocation. HRTEM analysis of AlGaN and SrTiO3 crystals allowed determination of the geometrical parameters of crystalline structure distortion in the vicinity of a dislocation (a bending angle at the inflexion point of the arctan function as well as the distance between its asymptotes). A dependence of each of these parameters on the distance from a dislocation edge can be approximated by an exponential decay function. The parameters of this function can be calculated from the experimental data. The parameters obtained were used in Monte Carlo simulation of the backscattering process in AlGaN and SrTiO3 and enabled quantitative determination of the depth distribution of dislocations in defected crystals.

2

Application of ion bombardment to modify tribological properties of elastomers

Bieliński D. M., Ostaszewska U., Jagielski J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

416--422

EN

In the paper effects of surface modification of various elastomers upon irradiation with H+, He+, F+ or Ar+ ions are presented. Changes to chemical composition and physical structure of rubber macromolecules are discussed in terms of influence of the treatment on modification of surface layer of the elastomers. Hydrogen release induced graphitization together with post-treatment oxidation of rubber macromolecules increase surface wettability of the materials, facilitating lowering of „wet” friction. Free radicals being created due to interactions between energetic ions and macromolecules produce additional crosslinking, which manifests itself by increased hardness of the elastomers. Modification of mechanical properties of the surface layer changes mechanism of elastomer friction from the bulk to the surface one, what results in significant reduction of friction. Despite crosslinking induced shrinkage of the surface layer, which results in its micro-cracking, ion beam treated elastomers showed to be wear resistant due to the lack of delamination under stress. Interesting results were obtained for heavy Ar+ ions surface etched butadiene-acrylonitrile rubber/multiwalled carbon nanotube (NBR/MWCNT) composites. Nanotube agglomerates created from rubber substrate resulted in „island” morphology, significantly reducing friction of the material.

PL

W artykule przedstawiono wpływ modyfikacji powierzchni różnego rodzaju elastomerów za pomocą wysokoenergetycznej wiązki jonów: H+, He+, F+ lub Ar+ na ich morfologię, charakterystykę mechaniczną i energię powierzchniową oraz właściwości tribologiczne. Dobór jonów był podyktowany chęcią sprawdzenia, jak na efekty modyfikacji wpływa ich masa i reaktywność chemiczna. Porównano także właściwości zmodyfikowanej w następstwie bombardowania jonowego warstwy wierzchniej elastomerów w zależności od składu wulkanizatów (rys. 1—3). Stwierdzono, że efekty modyfikacji są widoczne również w przypadku elastomerów specjalnego przeznaczenia, odpornych na konwencjonalną, „mokrą” modyfikację chemiczną za pomocą chlorowania lub sulfonowania (rys. 4). Uwalnianie wodoru powodujące grafityzację oraz utlenianie zachodzące w wyniku kontaktu z powietrzem, sprzyjają obniżeniu współczynnika tarcia elastomerów modyfikowanych „na mokro”. Wolne rodniki, powstające w następstwie oddziaływania pomiędzy wysokoenergetycznymi jonami a makrocząsteczkami, prowadzą do wzrostu gęstości ich usieciowania, które przejawia się większą twardością warstwy wierzchniej elastomerów (rys. 1). Modyfikacja właściwości mechanicznych tej warstwy zmienia mechanizm tarcia elastomerów z objętościowego na powierzchniowy (rys. 5), czego skutkiem jest znaczące obniżenie oporów tarcia. Pomimo skurczu (wywołanego sieciowaniem) materiału, który doprowadził do pojawienia się spękań na jego powierzchni (rys. 2), praktycznie nie zaobserwowano zużycia ściernego elastomerów poddanych bombardowaniu jonowemu. Tak znaczny wzrost odporności elastomerów na zużycie ścierne przypisuje się brakowi występowania delaminacji zmodyfikowanej warstwy wierzchniej poddanej działaniu naprężeń w strefie kontaktu ciernego. Interesujące wyniki uzyskano w odniesieniu do kompozytów elastomerowych zawierających wielościenne nanorurki węglowe. Ich wulkanizaty poddane działaniu wiązki ciężkich jonów Ar+, która trawi elastomerową matrycę, uzyskują „wyspową” morfologię powierzchni (rys. 6), co prowadzi do znacznego obniżenia oporów tarcia materiału (rys. 7).

3

Application of ion bombardment to modification tribological properties of rubber

Bieliński D. M., Jagielski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

639--642

EN

The paper presents effects of surface modification of various elastomers upon bombardment with beams of H+, He+, F+ or Ar+ ions. Changes to composition and structure of rubber macromolecules, subjected to ion beam treatment, are discussed from the point of view of its influence on the modification of surface layer of the elastomers studied. Hydrogen release induced graphitization together with post treatment oxidation of rubber macromolecules increase surface wettability of the materials, facilitating lowering of “wet” friction. Free radicals being created due to interactions between energetic ions and macromolecules produce additional crosslinking, which manifests itself by increased hardness of the elastomers. Modification of mechanical properties of the surface layer changes mechanism of elastomer friction from the bulk (hysteretical) to the surface (adhesional) one, what results in significant reduction of friction. Despite crosslinking induced shrinkage of the surface layer, which results in its microcracking, ion beam treated elastomers showed to be wear resistant due to the lack of delamination under stress.

PL

Artykuł przedstawia wpływ modyfikacji powierzchni różnych elastomerów za pomocą bombardowania wiązką jonów H+, He+, F+ lub Ar+. Zmiany składu i budowy makrocząsteczek spowodowane obróbką jonową zostały omówione z punktu widzenia jej wpływu na modyfikację warstwy wierzchniej badanych elastomerów. Grafityzacja spowodowana uwalnianiem się wodoru wraz z wtórnym utlenianiem makrocząsteczek kauczuku powoduje wzrost zwilżalności powierzchni materiałów, sprzyjając obniżeniu tarcia „na mokro”. Wolne rodniki powstające w następstwie oddziaływań jonów o dużej energii z makrocząsteczkami powodują wzrost usieciowania, przejawiający się we wzroście twardości elastomerów. Modyfikacja właściwości mechanicznych warstwy wierzchniej zmienia mechanizm tarcia elastomerów z objętościowego (histerezyjnego) na powierzchniowy (adhezyjny), powodując znaczące zmniejszenie oporów tarcia. Pomimo skurczu warstwy wierzchniej spowodowanego jej dosieciowaniem i prowadzącego do powstania mikropęknięć na powierzchni materiału, bombardowanie jonowe elastomerów prowadzi do wzrostu ich odporności na zużycie dzięki braku zjawiska delaminacji pod obciążeniem.

4

Wpływ bombardowania wysokoenergetyczną wiązką jonów na właściwości mechaniczne i odporność wulkanizatów kauczuku naturalnego na działanie mikroorganizmów. Cz. I. Działanie wiązki jonów He+ i Ar+

Kleczewska J., Bieliński D., Piotrowska M., Jagielski J.

Elastomery

|

2013

|

T. 17, nr 1

11-18

PL

W artykule przedstawiono wpływ bombardowania powierzchni gumy spożywczej z kauczuku naturalnego wysokoenergetyczną wiązką jonów helu lub argonu na właściwości mechaniczne, energię powierzchniową i właściwości mikrobiologiczne jej wulkanizatów. Wpływ modyfikacji na właściwości mechaniczne jest największy w przypadku wulkanizatów napełnionych sadzą, bez względu na zastosowany środek sieciujący. Niezależnie od rodzaju jonu i wielkości dawki, przejawia się on ponad dwukrotnym wzrostem wytrzymałości gumy na zerwanie. Bombardowanie jonowe wulkanizatów prowadzi we wszystkich przypadkach do ok. dwukrotnego zmniejszenia wartości ich energii powierzchniowej, powodując jednocześnie bardzo wyraźny wzrost udziału jej składowej polarnej. Badania właściwości mikrobiologicznych wykazały, że jedynie wulkanizaty sieciowane nadtlenkiem wykazują pewne działanie bakteriobójcze względem bakterii Gram+. Ogólnie, bombardowanie jonowe nie poprawia odporności gumy na działanie bakterii. Badane wulkanizaty nie wykazują również właściwości grzybostatycznych. Bombardowanie jonowe nie wpływa w sposób znaczący na ilość grzybni tworzącej się na ich powierzchni.

EN

The paper discusses the influence of high energy helium or argonium ions bombardment, applied to natural rubber vulcanizates, on their surface energy, mechanical, and microbiological properties. The influence of the modification is the highest for carbon black filled vulcanizates, no matter the applied crosslinking system. Independently on the kind and dose of ions it manifests itself by more than twice increase of the tensile strength of rubber. In all the cases, ion bombardment results in about twice reduction to the surface energy of the vulcanizates studied, leading simultaneously to significant increase of its polar component content. Only peroxide crosslinked vulcanizates demonstrate some antibacterial activity towards Gram+ species. In general, ion bombardment does not improve bacterial resistance of the vulcanizates. They do not present fungistatic properties. Ion bombardment does not influence significantly the amount of fungi being created on surface of the vulcanizates.

5

Modyfikacja tribologicznych właściwości elastomerów metodami inżynierii materiałowej

Bieliński D. M., Ostaszewska U., Tomaszewska M., Siciński M., Jagielski J.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 8

1498-1506

EN

Cryst. Cu phtalocyjanines, phtalocyjanine green, ionic liqs. and functionalized polysilsesquioxanes (POSS) were added as modifiers to rubber compds. cured at 160°C. In some cases, the ionic liq. and POSS were adsorbed on nano-sized SiO₂ used as a filler. The addn. of modifiers resulted in an increase in abrasive wear resistance and a decrease in tensile strength of the vulcanizates. Rubber vulcanizates were also surface-treated with ion bombardment or gas fluorination. The surface treatment resulted in decreasing the friction coeff. and swelling in fuels and increasing the surface wettability and surface energy. Use of Ar⁺ ions for bombardment was most efficient.

6

Modyfikacja polimerów za pomocą bombardowania jonowego. Cz. II. Modyfikacja funkcjonalnych właściwości gumy

Ostaszewska U., Pieczyńska D., Bieliński D. M., Jagielski J.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 2

124-134

PL

Powierzchnię gumy z kauczuków: naturalnego (NR), butadienowo-styrenowego (SBR), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) lub mieszanin NBR z kauczukiem chloroprenowym (NBR/CR) poddano działaniu wysokoenergetycznej wiązki jonów: He+, O+, Ar+ lub F+. Na podstawie zmiany składu chemicznego i struktury fizycznej makrocząsteczek kauczuku w warstwie wierzchniej oraz charakterystyki geometrycznej materiałów bombardowanych jonowo oceniano wpływ takiej metody modyfikacji na właściwości funkcjonalne badanych wulkanizatów. Oddziaływania wysokoenergetycznej wiązki jonów z makrocząsteczkami polimeru mają charakter bądź elastyczny (w ich wyniku następuje jonizacja i uwalnianie wodoru), bądź nieelastyczny (w efekcie których dochodzi do degradacji polimeru). Grafityzacja i większy stopień usieciowania warstwy wierzchniej wpływają na wzrost twardości gumy poddanej bombardowaniu jonowemu. Skurcz towarzyszący dosieciowaniu materiału skutkuje pojawiającą się na powierzchni wulkanizatów siatką mikropęknięć. Utlenianie oraz wzrost chropowatości zmienia zwilżalność powierzchni gumy oraz tarcie, a polaryzacja i rozwinięcie powierzchni zwiększają adhezję i bakteriostatyczność modyfikowanych wulkanizatów. Poddana bombardowaniu jonowemu warstwa wierzchnia gumy może stanowić barierę ochronną, zabezpieczającą wnętrze materiału przed działaniem różnego rodzaju czynników chemicznych lub biologicznych. W wyniku modyfikacji guma jest odporniejsza na starzenie (termiczne i ozonowe), stabilniejsza termicznie, korzystnie ogranicza się jej palność (tabela 5), zwiększa odporność na działanie paliwa a także bakterii.

EN

The surface of rubbers: natural (NR), styrene-butadiene (SBR) and acrylonitrile-butadiene (NBR) or its mixes with chloroprene rubber (NBR/CR) were subjected to high-energy He+, O+, Ar+ or F+ ion beam treatment. Based on the changes in the chemical composition and physical structure of rubber macromolecules in the surface layer and on the surface geometry of ion-irradiated materials, the effect of this modification on the functional properties of the vulcanizates was evaluated. Interactions between high energy ion beam and macromolecules are of elastic character (resulting in an ionization with release of hydrogen — Fig. 1), or inelastic, leading to the degradation of polymer. Graphitization, together with an increased degree of crosslinking of the surface layer, result in an increase in the microhardness of the rubber subjected to ion bombardment (Fig. 2). The shrinkage associated with higher crosslinking of the material causes the formation of a microcrack network on the vulcanizate surface (Fig. 3). The oxidation (Table 2) and the increased surface roughness, change the wettability of rubber surface (Fig. 7) and the friction (Fig. 4), while the polarization and surface development increase the adhesion (Table 3) and bacteriostaticity (Table 6) of the modified vulcanizates. The rubber surface layer subjected to ion bombardment can play a role of a protective barrier, which prevents the inside of material from the action of various chemical or biological factors. As a result of the modification, the rubber becomes more resistant to ageing (both thermal and ozone — Fig. 9), exhibits improved thermal stability (Table 4) and reduced flammability (Table 5) as well as the increased resistance to fuel (Fig. 10) and bacteria.

7

Badania gumy bombardowanej wysokoenergetyczną wiązką jonów

Bieliński D. M., Jagielski J.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2012

|

nr 1

27-31

PL

Przedstawiono badania dotyczące modyfikacji powierzchni gumy poddanej działaniom wysokoenergetycznej wiązki jonów. Opisano charakter zmian fizyko-chemicznych tej powierzchni. Wykazano, że taka obróbka zapewnia wzrost mikrotwardości gumy, poprawę stopnia zwilżania jej powierzchni i obniżenie współczynnika tarcia.

EN

In the work the mechanism of surface modification of rubber by high energy ion beambombardment has been presented. The nature of the physic-chemical changes of the surface has been described. It has been shown that such treatement provides an increase of microhardness of rubber, to improve wettability of its surface and to reduce friction coefficient of rubber.

8

Wybrane uwarunkowania bezpieczeństwa

Jagielski J.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2011

|

Nr 3

19-24

PL

W artykule przedstawiono uwarunkowania bezpieczeństwa w obszarze techniki i w obszarze społecznym. Przedstawiono relacje wyzwanie – zagrożenie. Zdefiniowano pojęcie bezpieczeństwa w technice i bezpieczeństwa w społeczeństwie. Podano sposoby zapewnienia bezpieczeństwa w technice na przykładzie systemu informatycznego. Przedstawiono sytuację w systemie społecznym na podstawie faktów opisujących zagrożenia ze strony środowiska naturalnego na przykładzie zjawisk powodziowych na Dolnym Śląsku.

EN

The paper presents the issues of the safety of the society at human and environment level. Safety results from the relation of challenge vs. threat. Challenges are technical systems and the environment. In technical systems, safety, event, risk, design faults and random faults are qualified. In the social system, elements of the safety protection system before flood are presented.

9

Modyfikacja polimerów za pomocą bombardowania jonowego. Cz. I. Historia, aktualny stan wiedzy i perspektywy rozwoju

Pieczyńska D., Ostaszewska U., Bieliński D. M., Jagielski J.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 6

439-451

PL

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący bombardowania wysokoenergetyczną wiązką jonów (rys. 2) powierzchni materiałów polimerowych w celu jej modyfikacji. Udokumentowano wzrost zainteresowania na przestrzeni ostatnich lat tą technologią w odniesieniu do polimerów, a także metali i ceramiki (rys. 1). Przedstawiono schematycznie budowę implantatora (rys. 5) oraz opisano zasadę jego działania. Omówiono mechanizm oddziaływania rozpędzonego jonu z polimerem, uwzględniający specyfikę makrocząsteczkowej budowy materiału (rys. 3, 4, 6). Omówiono modyfikację warstwy wierzchniej polimerów za pomocą bombardowania jonowego, zwracając szczególną uwagę na zachodzące w jej wyniku zmiany w budowie chemicznej, sieciowaniu i degradacji makrocząsteczek (rys. 7, 9, 10). Zinterpretowano dane doświadczalne dotyczące wpływu obróbki wysokoenergetyczną wiązką jonów na wybrane właściwości inżynierskie: mechaniczne, tribologiczne, zwilżalność i adhezję (rys. 8, 12-17) oraz funkcjonalne polimerów takie jak: bakteriobójczość, grzybobójczość i trombozgodność (rys. 18-20). Kontynuację artykułu stanowi cz. II pracy, w której zostaną przedstawione wyniki własnych badań wpływu bombardowania jonowego na właściwości użytkowe gumy.

EN

This paper constitutes a review of the literature focusing on the high-energy ion beam bombardment (Fig. 2) for the modification of the surface layers of polymeric materials. An increase in interest in the application of this technique for the modification of polymers as well as metals and ceramics has been observed in recent years (Fig. 1). A schematic representation of the ion implanter (Fig. 5) and a detailed description of its principles of operation was presented. The mechanism of the interaction taking place between the accelerated ion and the polymer surface, taking into consideration the specific macromolecular structure of the material (Figs. 3, 4 and 6) was discussed. The modification process of the surface layer of the polymer as a result of ion bombardment was discussed with special attention on the changes in the chemical structure, crosslinking, and the degradation of the macromolecules (Figs. 7, 9, 10). The data presented in the literature from studies on the influence of high-energy ion beams on selected physical properties such as mechanical, tribological, wetness and adhesion (Figs. 8, 12-17), and also on characteristic properties of functional polymers such as antimicrobial, antifungal and thrombocompatibility (Figs. 18-20) have been evaluated. A continuation of this topic based on original data will focus on the influence of ion beam bombardment on the properties of rubber will be presented in Part II.

10

Bazy danych a język naturalny – ekstrakcja warunków zapytania

Wnęk P., Jagielski J.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2011

|

nr 2

137-143

EN

This article discusses the disadvantages of the existing solutions for extraction of information from databases. A solution is proposed, whose main purpose is to facilitate the extraction of information from a database using a natural Polish language as a database query language. It focuses in this area on a serious problem which is the correct interpretation and extraction of the conditions used in queries formulated in natural Polish language. Now instead of forcing user to learn complex query language, graphic user interfaces are developed, which cover all required functionality. Thanks to GUI, user can extract all required data. Disadvantages of this kind of systems is fact, that they allow extract only those data which have been specified during designing an informatic system. To increase functionality for that kind of systems, we should add new functions what may generate additional cost. Scientists by increasing functionality of query languages trying to create more user-friendly query language. Thanks to that, user can work with database systems in more natural way for him. In papers the prototype system is shown, which main purpose is using natural Polish language as a database query language. Authors discuss problems which was met by researcher during designing that kind of system. Main problem which is described in article is a problem extraction of query condition, which is required by WHERE function of SQL and used for filter results of extracted data. In papers Authors discuss problem for extracting words and conversion of them to equivalent names of columns and tables. They also propose an algorithm, which allow to identify all required data. Based on these data is possible to create database query equivalent to the meaning of query create in natural Polish language.

11

Modyfikacja tworzyw elastomerowych za pomocą wiązek jonów

Ostaszewska U., Jagielski J., Bieliński D., Piątkowska A.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

652-654

PL

Badania nad zastosowaniem wysokoenergetycznych wiązek jonów do modyfikacji materiałów zostały zapoczątkowane wynikami projektu Manhattan poświęconego budowie broni jądrowej. W kolejnych etapach badano wpływ implantacji jonów na własności półprzewodników, metali, ceramik, a ostatnio tworzyw polimerowych. Najnowszym obszarem zastosowań implantacji jest modyfikacja elastomerów, popularnie znanych jako gumy. W pracy omówiono wyniki badań strukturalnych i pomiarów własności funkcjonalnych zaawansowanych elastomerów stosowanych w przemyśle lotniczym i specjalnym, poddanych procesowi bombardowania jonowego. Do najważniejszych wyników pracy należy zaliczyć pomiar kinetyki i identyfikację mechanizmów uwalniania wodoru z implantowanych elastomerów, określenie zmian strukturalnych zachodzących pod wpływem bombardowania jonowego oraz uzyskanie kilkakrotnego zmniejszenia współczynnika tarcia i zwiększenia odporności na zużycie implantowanych tworzyw. Efekt ten został opatentowany, prowadzone są prace nad jego praktycznym zastosowaniem w uszczelnieniach połączeń ruchomych.

EN

Studies on material modification by highly energetic ion beams have been initiated in the frames of the Manhattan project devoted to the construction of nuclear weapons. In the next steps the modification of semiconductors, metals, ceramics and, only recently, polymers were carried out. The newest area of the use of ion beams is modification of elastomers, commonly known as rubbers. In the paper the results of the analysis of structural and functional properties of irradiated elastomers used in aircraft and military industry have been discussed. The most important results are: analysis of the release of hydrogen from irradiated elastomers and the identification of release mechanisms, analysis of structural changes caused by irradiation and the possibility of significant, few times decrease of fiction coefficient and wear rate. These effects have been patented and practical applications in movable sealings are underway.

12

Język naturalny w systemach baz danych

Jagielski J., Wnęk P.

Studia Informatica

|

2010

|

Vol. 31, nr 2B

281-290

PL

W opracowaniu przedstawiono problem transformacji zapytań w języku naturalnym na równoważne zapytania w języku baz danych. Omówiono problem ekstrakcji informacji o modelu danych w bazie oraz przedstawiono system odpowiadający za ekstrakcję tychże informacji. Zostały poruszone również problemy, które pozostały do rozwiązania w przyszłości.

EN

This paper describes a problem of transformation from natural language queries into equivalent queries in databases. It discusses the problem of extracting information about the data model in database and provides a system responsible for extraction of such information. Authors also point out remaining problems to be solved in the future.

13

Ewolucja realizacji zapytań w systemach akwizycji wiedzy

Jagielski J., Wnęk P.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2009

|

R. 50 nr 177B

109-116

PL

W artykule przedstawiono rozwój modeli baz danych I ewolucję realizacji zapytań w systemach akwizycji wiedzy z baz danych. Omówiono modele: hierarchiczny, sieciowy i relacyjny. Ich rozwinięciem są modele rozmyte oraz obiektowe (semantyczne). Wskazano prawdopodobne kierunki rozwoju systemów baz danych i realizacji zapytań.

EN

The paper presents the development of databases models and the evolution of questions realization In knowledge acquisition from databases systems. Hierarchical, network and relational models has been discussed. Their deployments are fuzzy models and object-oriented (semantic) models. Probable directions of the development of databases systems and queries realizations has been showed.

14

Opis tribologicznego stanowiska badawczego z rejestracją sygnałów emisji akustycznej

Piątkowska A., Jagielski J.

Tribologia

|

2008

|

nr 3

259-266

PL

Celem pracy jest przedstawienie konstrukcji stanowiska tribologicznego z węzłem tarcia typu "kula–powierzchnia płaska". Układ pomiaru emisji akustycznej składa się z trzech czujników: dwóch wysokoczęstotliwościowych oraz akcelerometru. Wyniki pomiarów sygnałów emisji akustycznej EA mierzonych jednocześnie podczas tarcia są zapisywane i następne analizowane z użyciem programu FlexPro, który umożliwia wyznaczenie deskryptorów czasowych i częstotliwościowych charakteryzujących zachodzące podczas tarcia rodzaje uszkodzeń powierzchni, takie jak: pękanie, ścieranie, odrywanie warstwy od podłoża, akumulacja produktów zużycia. W pracy przedstawione zostały przykładowe wyniki testów tarciowych oraz analiza generowanych sygnałów emisji akustycznej EA dla pary trącej kulka ceramiczna jako przeciwpróbka i warstwa Cr na podłożu szklanym jako powierzchnia podlegająca badaniu i określeniu właściwości tribologicznych.

EN

The main aim of the paper is to present a layout of the "pin-on-flat" tribometer equipped with acoustic emission (EA) detectors. The EA acquisition system is composed of three detectors - two high frequency detectors and one accelerometer. The EA signals are recorded on a PC computer and analysed by using FlexPro software. FlexPro allows one to determine time and frequency characteristics on the EA signal which, in turn, provide the information about processes occurring during the wear of the material - breaking, delamination or accumulation of wear debris. In the paper, the results of selected wear/friction tests, together with the interpretation of the EA signals, are presented. The cases studied are Cr layers on glass. In all cases, a ceramic SiC ball was used as a counter-sample.

15

Logika rozmyta w projektowaniu charakterystyki przyrządu pomiarowego

Jagielski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 6

377-379

PL

Projektowanie systemów pomiarowych obejmuje opracowanie koncepcji metod pomiarowych, rozwiązań układowych oraz metod i algorytmów przetwarzania sygnałów oraz sterowania. Jedną z własności systemu pomiarowego jest charakterystyka typu wejście-wyjście. Jest ona kształtowana z zastosowaniem algorytmów przetwarzania sygnałów. W artykule przedstawiono propozycję zastosowania wnioskowania rozmytego do projektowania charakterystyki.

EN

Measuring system design comprise the elaboration of the idea of measuring methods and systemic solutions and methods and algorithms of the signal processing and the control. One of the property of the measuring system is the characterization of the I/O type. It is shaped with the use of algorithms of the signal processing. This proposal of the use of the fuzzy inference of the characterization design in the paper is presented.

16

Modification of polyethylene by high energy ion or electron beam - structural, micromechanical and conductivity studies of the surface layer

Bieliński D. M., Ślusarczyk C., Jagielski J., Lipiński P.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

329-335

EN

Commercial grade polyethylenes: high density (PE-HD) and ultra-high molecular weight one (PE-UHMW) were subjected to the surface modification by electron beam irradiation (0.6-1.5MeV/50-500kGy) and ion beam bombardment (He+ 160keV/2ź1013-5ź1016 ions/cm2; Ar+ 130keV/1ź1013-2ź1016 ions/cm2). Effects of modifications were studied by spherical nanoindentation and scratch hardness tests. Contrary to electron beam irradiation, the ion beam bombardment, especially of He+ ions, can significantly increase (up to 3 times) hardness of the surface layer of polyethylene in comparison to the bulk. According to Grazing Incidence X-ray Diffraction (GIXRD) it is associated with an increased degree of crystallinity due to the surface modification. Nuclear Reaction Analysis (NRA) reveals a hydrogen release due to ion bombardment which saturates at the CH atomic composition. It cannot however be associated with cross-polymerization or crosslinking of macromolecules because of some unsaturations being present and a graphite formation. Partially graphitized and/or better organized modified macromolecular chains "rooted" in the polymer substrate explain low friction and wear resistance of ion bombarded polyethylenes. Even high stress crackings are not able to proceed with further delamination of the modified surface layer. Treatment of the material with heavy Ar+ ions of energy 150-300keV was combined with an electrical doping by implantation of polyethylene with I+ ions of energy 150keV. Apart an increase in hardness, the modification results additionally in a significant reduction of the surface resistivity (more than 20 times), facilitating a removal of static charge.

PL

Próbki handlowych polietylenów: o dużej gęstości (PE-HD) oraz o bardzo wysokim ciężarze cząsteczkowym (PE-UHMW) poddano modyfikacji powierzchniowej metodą naświetlania wiązką elektronów lub bombardowania wiązką jonów (He+ lub Ar+). Efekt modyfikacji materiału uzyskany za pomocą nanoindentacji kulistej oceniano na podstawie odporności powierzchni na zarysowanie. W odróżnieniu od efektów naświetlania wiązką elektronów, bombardowanie jonowe, zwłaszcza jonami He+, może znacznie zwiększyć twardość (nawet do 3 razy) warstwy wierzchniej polietylenu w porównaniu z wnętrzem materiału. Wyniki uzyskane metodą rozpraszania promieniowania rentgenowskiego padającego pod małymi kątami (GIXRD) sugerują, że jest to konsekwencją wzrostu stopnia krystaliczności warstwy wierzchniej polimeru w wyniku modyfikacji. Analiza warstwy wierzchniej metodą reakcji jądrowej (NRA) ujawnia uwalnianie wodoru wywołane bombardowaniem jonowym, które zatrzymuje się na poziomie składu atomowego CH (rys. 4 i 5). Jednakże tego wyniku nie należy traktować jako potwierdzenia polimeryzacji krzyżowej (cross-polymerization) lub sieciowania makrocząsteczek polimeru, ponieważ w jego warstwie wierzchniej stwierdzono obecność zarówno wiązań podwójnych jak i grafitu. Obecność częściowo zgrafityzowanych i/lub lepiej zorganizowanych zmodyfikowanych łańcuchów makrocząsteczek, „zakorzenionych” w podłożu polimerowym, wyjaśnia niski współczynnik tarcia i znakomitą odporność na ścieranie bombardowanych jonami polietylenów. Nawet duże obciążenia, powodujące pękanie twardej warstwy wierzchniej, nie są w stanie doprowadzić do jej delaminacji. Modyfikowanie materiału za pomocą ciężkich jonów Ar+ o energii 150-300keV połączono z elektrycznym domieszkowaniem polietylenu dokonując implantacji warstwy wierzchniej polimeru jonami I+ o energii 150keV. W wyniku modyfikacji oprócz wzrostu twardości, uzyskano dodatkowo znaczne obniżenie oporności powierzchniowej (nawet 20-krotne), zapobiegające gromadzeniu się ładunku elektrostatycznego.

17

Właściwości warstwy wierzchniej polietylenu modyfikowanego wiązką jonów argonu

Piątkowska A., Jagielski J., Turos A., Abdul-Kader A. T., Ślusarski L., Bieliński D., Al-Ma'adeed M., Grambole D.

Tribologia

|

2006

|

nr 2

107-122

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu modyfikacji warstwy wierzchniej wybranych polietylenów wysokoenergetyczną wiązką jonów argonu na twardość oraz właściwości tribologiczne materiałów. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych i mikromechanicznych polietylenów: PE-LD, PE-HD, PE-UHMW. Próbki były bombardowane jonami argonu z energią 160 keV i 320 keV do dawek: 10^13, 10^14, 10^15 cm^-2. Bombardowanie jonami powoduje uwalnianie wodoru z polimeru (radioliza), co w istotny sposób wpływa na budowę jego makrocząsteczek i strukturę. Rozkład zawartości wodoru w warstwie wierzchniej badanych polimerów wyznaczano metodą reakcji jądrowych. Głębokość zasięgu modyfikacji zależy od zasięgu jonów i wynosi ok. 400 nm dla energii wiązki 160 keV i ok. 800 nm przy bombardowaniu polietylenów z energią 320 keV. Pomiary mikrotribologiczne badanych materiałów zostały wykonane z użyciem tribotestera z węzłem tarcia typu "kulka-płaszczyzna". Zaobserwowano wzrost współczynnika tarcia dla małych dawek bombardowania jonowego, który przy większych dawkach ulegał obniżeniu. W ramach badań właściwości mechanicznych zmierzono twardości metodą nanoindentacji przy zastosowaniu mikroskopu AFM wyposażonego w głowicę Hysitron. Wraz ze wzrostem dawki następował wzrost twardości polietylenu. Dla małych dawek zmiany były stosunkowo nieznaczne, ale w przypadku największej dawki bombardowania powierzchni PE-UHMW zanotowano prawie 40-krotny wzrost twardości materiału. Zaobserwowane zmiany właściwości mechanicznych i tribologicznych w zależności od rodzaju polietylenu oraz dawki bombardowania Ar+ można wyjaśnić modyfikacją budowy makrocząsteczek zmianami strukturalnymi zachodzącymi wskutek bombardowania jonowego. Zmiany współczynnika tarcia przedyskutowano w oparciu o wyniki pomiarów twardości i oznaczeń mikrochropowatości śladu tarcia.

EN

The objective of the present work was to study the effects of high energy ion beam modification of surface layers of selected polyethylenes on their hardness and tribological properties. Results of microstructural and micromechanical investigations of different polyethylenes: LDPE, HDPE and UHMWPE, are presented. The samples were bombarded with Ar ions of energy 160 keV or 320 keV at three different doses of: 1x1O^13, 1x1O^14 or 1x1O^15 cm^-2. Ion bombardment result in releasing of hydrogen atoms from the surface layer of polymer (radiolysis), what significantly influences its molecular and supermolecular stucture. The depth distributions of hydrogen atoms in the surface layer of the polyethylenes studied was measured by means of nuclear reaction analysis. Thickness of the modified layer depends on the energy of ions and is equal to 400 nm or 800 nm for 160 keV and 320 keV incident ion energy, respectively. Tribological measurements were carried out using a tribotester of the „ball-on-disc" friction pair. An increase of the coefficient of friction was detected for low irradiation doses, whereas for higher doses its value was found decreasing. Hardness of the modified layers was measured with an AFM microscope equipped with a Hvsitron head, applying nanoindentaion method. An increase of hardness of polyethylene upon irradiation was noted. Forlow doses of ion bombardment the changes observed were relatively smali but e.g. for high-dose irradiated UHMWPE the final hardness is about 40 times higher than that measured for the pristine sample. Observed changes of irradiated polymers in mechanical and tribological properties are dependent on a kind of polyethylene and a dose of argon bombardment. They can be explained taking into account both molecular and supermolecular structure modifications of the material induced by the bombarding ions. Changes to the coefficient of friction of the polyethylenes were discussed on the basis of hardness data and microroughness of the friction trace.

18

Porównanie metod oznaczania statycznego kąta zwilżania powierzchni cieczą małocząsteczkową

Bieliński D., Lipiński P., Wolska B., Jagielski J.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 1

131-144

PL

Powierzchnię próbek polietylenów: wysokiej gęstości (PE-HD) oraz o bardzo wysokim ciężarze cząsteczkowym (PE-UHMW), poddano bombardowaniu niskoenergetyczną wiązką jonów, uzyskując powierzchnię o zróżnicowanej polarności i mikrochropowatości. Badano kąt zwilżania powierzchni materiałów wodą metodą osadzanej kropli za pomocą różnej aparatury, wykorzystując różne sposoby jego odczytu. Porównano uzyskane wyniki oraz zaprezentowano interpretację powodów rozbieżności w wielkości kąta zwilżania. W analizie wzięto pod uwagę jakość badanej powierzchni - przede wszystkim jej mikrochropowatość, czynniki instrumentalne: objętość kropli i szybkość jej osadzania oraz dokładność, z jaką można wyznaczyć zarys kropli i poziom jej zetknięcia się z badaną powierzchnią.

EN

Surface of polyethylenes: high density (HDPE) and ultrahigh molecular weight (UHMWPE), was subjected to low energy ion beam, producing surfaces of various polarity and microroughness. Sessile drop water contact angle for materials was determined with various instruments, applying different methodology. The results obtained were compared and possible reasons for discrepancies in values of the contact angles, interpreted. The analysis took into consideration quality of the surface studied - mainly its microroughness, instrumentation factors: volume of droplet and speed of its application, as well as precision of a shape of droplet boarder determination and level of its contact with the surface studied.

19

Pozyskiwanie wiedzy z danych katalogowych komponentów systemów pomiarowych

Jagielski J., Skorupska I.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2006

|

R. 10, nr 7-8

14-16

PL

W artykule opisano sposób automatycznej generacji bazy wiedzy z danych katalogowych przetworników. Dane katalogowe jako baza danych pozwoliły wygenerować drzewo decyzyjne. Na podstawie wiedzy zawartej w drzewie decyzyjnym, za pomocą pakietu Spinx, zbudowano bazę wiedzy dla systemu eksperckiego. Stworzona aplikacja jest łatwa w użyciu i za jej pomocą w prosty sposób można wspomóc podjęcie decyzji dotyczącej wyboru czujnika pomiarowego.

EN

Create automatically knowledge base from catalogue cards of temperature sensors are presented in this paper. Catalogue data as database may be used to generate decision tree. Decision tree is the most understandable form of knowledge base to human beings. We may create automatically knowledge base from decision tree. This knowledge base may be used to build expert system. They generate automatically knowledge base from database. Created application is easy to use. Methods and computer program (e.g. Spinx) are described in this paper.

20

Wpływ bombardowania jonowego na odporność UHMWPE na zużycie

Lipiński P., Bieliński D., Jagielski J.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 6-M

329-334

PL

Polietylen o bardzo wysokim ciężarze cząsteczkowym (UHMWPE), przeznaczony do zastosowań biomedycznych: GUR 1020 i GUR 1050 (Perplas Medical Ltd., Wlk. Brytania), poddano bombardowaniu wiązką jonów: H[2^+], He[^+], Ar[^+] lub Ag[^+], o różnych energiach i dawkach. Praca przedstawia zmiany profilu mikromechanicznego (mikroindentacja) i morfologii (AFM, SEM) warstwy wierzchniej polietylenu zachodzące w wyniku bombardowania jonowego. Mechanizm modyfikacji oraz jej efekty badano przy użyciu spektroskopii FTIR-IRS, konfokalnej mikroskopii Ramana oraz mikroanalizy jądrowej. Uzyskane wyniki wskazują, iż wskutek radiolizy następuje wzrost twardości powierzchni, najprawdopodobniej spowodowany cross-polimeryzacją polietylenu. Zasięg modyfikacji ograniczony jest do głębokości penetracji jonów, która zależy od jego masy i reaktywności chemicznej oraz dawki i energii wiązki. Bombardowaniu jonowemu towarzyszy utlenianie, które wraz z rozwinięciem powierzchni odpowiada za hydrofilizację polietylenu. W wyniku modyfikacji tarcie i zużycie UHMWPE mogą zostać zredukowane nawet ponad dwukrotnie.

EN

Medical grade UHMWPE-s: GUR 1020 and 1050 (Perplas Medical Ltd., Wlk. Brytania), were subjected to ion beam bombardment with: H[2^+], He[^+], Ar[^+] or Ag[^+], of various energy and doses. The work presents changes to micromechanical profiles (microindentation) and surface morphology (AFM, SEM) of polyethylenes due to the treatment. Mechanism of the modification and its effects were studied by FTIR-IRS, confocal Raman microscopy and "nuclear depth profiling". Studies revealed that hardness of the surface layer increases due to radiolysis, probably leading to cross-polymerization of polyethylene. The depth of modification is limited to the penetration of ions, being dependent on ion mass and its chemical reactivity, applied dose and beam energy. The treatment is accompanied by oxidation, which together with a development of surface geometry is responsible for hydrofilization of polyethylene. Due to modification friction and wear of UHMWPE can be reduced even more than two times.