Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sposoby obniżenia zawartości srebra w katodach miedzianych otrzymywanych w procesie elektrorafinacji miedzi

Niedbała J., Kopyto D., Baranek W.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 10

413--420

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań możliwości obniżenia zawartości srebra w katodach miedzianych otrzymywanych w procesie elektrorafinacji. Stosowano w nich typowy elektrolit przemysłowy oraz anody z miedzi anodowej używanej w HM Głogów. Sprawdzono wpływ wybranych parametrów oraz warunki prowadzenia procesu takie jak: filtracja elektrolitu z wykorzystaniem różnych czynników adsorpcyjnych lub strącających, gęstość prądu, temperatura elektrolitu, dozowanie inhibitorów - kleju i tiomocznika, czy zawartość srebra w anodach, na zmniejszenie ilości srebra zarówno w elektrolicie, jak i w otrzymywanych katodach. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że obniżenie zawartości srebra w katodach miedzianych otrzymywanych w procesie elektrorafinacji przemysłowej miedzi anodowej, można osiągnąć poprzez filtracje elektrolitu obiegowego z wykorzystaniem złoża węgla aktywnego lub mniej korzystnie, przez dodatek do elektrolitu jonów I - lub Br -. Stosowanie filtracji elektrolitu pozwala na otrzymywanie katod najwyższej jakości, spełniających normę dla miedzi katodowej Cu-CATH-1, w których zawartość srebra nie przekracza 3 ppm.

EN

Reduction of silver content in copper cathodes produced in the electrorefining process has been analyzed in IMN. Standard industrial-origin elec¬trolyte and copper anodes from the copper smelter in Gtogow were used. The influence of selected parameters and process conditions i.e. filtration of the electrolyte by means of various adsorption or precipitation agents, current density, electrolyte temperature, adhesive and thiourea inhibitors dosage, and silver content in anodes, on a decrease in silver amount both in electrolyte and produced cathodes were tested. Data analysis showed that reduction in silver amount in copper cathodes produced in the electrorefining process of copper anodes may be achieved by filtration of the cycling electrolyte using active carbon or to a lesser extent by addition of tor B' ions. Electrolyte filtration allows to obtain the highest quality cathodes that meet standards for copper cathodes Cu-CATH-1 in which silver content does not exceed 3 ppm.

2

Elektrolityczne stopy Ni-Mo modyfikowane polimerami

Niedbała J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 2

55--62

PL

Powłoki stopowe Ni-Mo modyfikowane polimerami otrzymywano z kąpieli galwanicznej Ni-Mo zawierającej pirol, tiofen lub zawiesinę PENi. W procesie katodowym elektroosadzanie fazy metalicznej przebiegało równolegle z procesem elektropolimeryzacji monomeru (Ni-Mo+PTh) lub zabudowaniem polimeru (Ni-Mo+PENi). Składnik polimerowy wprowadzano również w procesie anodowo-katodowym (Ni-Mo+PPy). Na katodzie osadzała się faza metaliczna (Ni-Mo), po rewersji prądu, zmieniała się biegunowość elektrody i następowała anodowa polimeryzacja i osadzanie PPy. Kolejne zmiany biegunowości pracy elektrody powodowały narastanie powłoki kompozytowej. Badania morfologii powierzchni powłok wykazały, że powłoki z modyfikatorami polimerowymi charakteryzują się bardziej rozwiniętą powierzchnią w porównaniu do powłok stopowych. Skład chemiczny stopów z PPy lub PTh wyznaczono metodą EDS. Zawartość polimerów przewodzących wynosi: 30,8-34,5 % mas. PPy oraz 2,6-12,6 % mas. PTh, zawartość PENi określona metodą morfometryczną wynosi 4,7-27,2 % obj. Struktura fazy metalicznej dla stopu modyfikowanego polimerem jest identyczna, jak fazy metalicznej stopu nie zawierającego polimeru. Poprzez połączenie stopu i polimeru wytworzono materiał o właściwościach różnych od właściwości składników.

EN

The Ni-Mo alloy coatings with polymers were prepared from galvanic bath containing pyrrole, tiophene or suspension of polyethylene PENi. Deposition of Ni-Mo matrix proceeded in parallel with process of the monomer polymerization (Ni-Mo+PTh) or building of PENi particles (Ni-Mo+PENi). The polymer component was also incorporated in reversion process: electrode working alternately as anode and cathode (Ni-Mo+PPy). On the cathode deposited metallic phase and after modification electrode working next as anode and proceeded polymer deposition process. It was found that structure of the Ni-Mo coatings is relatively regular of an island character. When polymer is embedded into the Ni-Mo matrix, coatings structure changes and is more developed. Incorporated polymer is building over the metallic Ni-Mo phase. The chemical composition of the Ni-Mo+PPy or Ni-Mi+PTh coatings was determined by EDS method. Polymers content is a range of 30,8-34,5 % PPy, 2,6-12,6 % PTh, 4,7-27,2 % vol. PENi. X-ray analysis of Ni-Mo+PTh and Ni-Mo+PENi confirms a presence of molybdenum in nickel solid solution characterized by nanocrystalline structure. For the Ni-Mo+PPy coatings we can observe additional peaks from polymer derivative. The discovered structure indicate that the deposition and the polymerization processes proceeded independently, without influencing each other.

3

Otrzymywanie elektrolitycznych powłok Zn-Mn w obecności związków kompleksujących

Wykpis K., Niedbała J., Kubisztal J., Bierska-Piech B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 11

533--536

PL

Elektrolityczne powłoki stopowe Zn-Mn otrzymywano w kwaśnej kąpieli siarczanowo-cytrynianowej, z dodatkiem związków kompleksujących: EDTA, sarkozyny lub kwasu metoksyoctowego. Powłoki osadzano w warunkach galwanostatycznych, na podłożu stalowym (S235). Morfologię powierzchni określono przy użyciu mikroskopu skaningowego (JEOL JSM-6480), a skład chemiczny wyznaczono metodą EDS. Badania odporności korozyjnej powłok prowadzono metodą potencjodynamiczną oraz na podstawie testu w komorze solnej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że rodzaj związku kompleksującego w kąpieli galwanicznej wpływa zdecydowanie na morfologię powierzchni i skład chemiczny otrzymanych powłok Zn-Mn, co warunkuje obserwowane różnice ich właściwości korozyjnych. Obecność EDTA, sarkozyny lub kwasu metoksyoctowego w siarczanowo-cytrynianowej kąpieli galwanicznej, daje pozytywne efekty dotyczące poprawy jej stabilności oraz wzrostu odporności korozyjnej otrzymanych powłok Zn-Mn.

EN

The electrolytic Zn-Mn coatings were deposited from an acid sulphate-citrate bath with an additions of EDTA, sarcosine or methoxyacetic acid, as complexing agents. The coatings were deposited in galvanostatic conditions, on steel substrate (S235). The surface morphology of the electrodeposits were carried out by using the scanning electron microscope (JEOL JSM-6480) and their chemical composition was determined by the EDS method. The studies of corrosion resistance were carried out using a potentiodynamic method and a salt spray test. On the basis of the research, it was ascertained that the kind of the complexing compound in the gahanic bath, influences morphology and chemical compositions of Zn-Mn coat¬ngs, what determines the observed differences in their corrosive properties. The presence of EDTA, sarcosine or methoxya-cetic acid in the sulphate-citrate galvanic bath, has a positive effect on improving the stability and the increase in corrosion resistance of obtained Zn-Mn coatings.

4

Charakterystyka odporności korozyjnej powłok stopowych Ni-Mo modyfikowanych polipirolem

Niedbała J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 9

429--434

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę odporności korozyjnej powłok kompozytowych na osnowie stopowej Ni-Mo z wbudowanym polipirolem (PPy). Powłoki zawierające zabudowany polimer otrzymywano na drodze osadzania z kąpieli galwanicznej do indukowanego osadzania stopu Ni-Mo zawierającego monomer — pirol. Stosowano zmiany biegunowości elektrod, nakładając naprzemiennie warstwy stopu i polimeru. Skład chemiczny powłok wyznaczono metodą rentgenowskiej analizy spektralnej techniką EDS. Badanie składu fazowego powłok kompozytowych przeprowadzono metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Stwierdzono, że struktura osnowy Ni-Mo w powłoce kompozytowej jest identyczna ze strukturą powłoki stopowej nie zawierającej polimeru. Elektrochemiczne badania odporności korozyjnej przeprowadzono stosując metody klasyczne i spektroskopowe (elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna). Stwierdzono, że spośród badanych powłok z polipirolem największą odpornością korozyjną charakteryzują się powłoki zawierające około 30,8 % PPy. Charakteryzują się również większą odpornością korozyjną od powłok stopowych Ni-Mo nie zawierających polimeru.

EN

Ni-Mo+PPy composite coatings were prepared by nickel-molybdenum deposition from a bath containing ClO–4 ions and pyrrole (Py) as result of two processes: induced Ni-Mo alloy electrodeposition and Py electropoymerization. The surface morphology and chemical composition was identified using scanning electron microscopy. It was stated, that the coatings surface are characterized by the presence of polypyrrole and Ni-Mo alloy nanoagglomerates. The chemical analysis was determined by EDS method. In Ni-Mo coatings content of Ni, Mo and in Ni-Mo+PPy composite coatings also C was determined. For Ni-Mo+PPy they showed that in the Ni-Mo matrix Ni and Mo composition is comparable, in acceptable limits of errors, and no much depended from deposition method. In the composite coatings Ni containing was 60,2 ±1,9 % Ni 59,3 ±2 % and Mo 17,7 ±0,8 % and 17,4 ±0,7 %. The polypyrrole quantity was calculated on the basis of the C content in the coatings. The effect of this calculations showed that the PPy contents in the coatings amount to 30,8 and 32,5 %. Electrochemical corrosion resistance investigations were carried out in 5 M KOH. On the basis of these investigations it was found that the composite coatings with polypyrrole are more corrosion resistant in alkaline solution than Ni-Mo coatings. It was found that for the composite coatings with 30,8 % polypyrrole the value of the corrosion current is lower and the value of the corrosion potential is more positive compared to the corresponding values the Ni-Mo+32,5 % PPy and Ni-Mo coatings. Moreover, parameters determined by the EIS method showed, that the corrosion process for coatings with polymer content 30,8 % is basing on a activation mechanism, but about the content of the 32,5 % of polymer on a diffusion mechanism. It was stated that the greater effects the corrosion process inhibition are appearing on coatings about the smaller polymer content.

5

Influence of thermal treatment on the corrosion resistance of electrolytic Zn-Ni coatings

Wykpis K., Popczyk M., Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E., Bierska-Piech B.

Materials Science Poland

|

2011

|

Vol. 29, No. 3

177--183

EN

This study was undertaken in order to obtain and characterize the corrosion resistance of Zn-Ni coating. The process was carried out under galvanostatic conditions ( j = 50 mAcm??2) chosen on the ground of an analysis of the deposition process in the Hull's cell. The Zn-Ni coatings were deposited on austenitic (OH18N9) steel substrate from the ammonia bath. Thermal treatment of Zn-Ni coating was carried out in argon atmosphere. Structural investigations were conducted by X-ray diffraction method. Surface morphology of the obtained coatings was determined using a scanning electron microscope (JEOL JSM-6480) with EDS attachment. The electrochemical corrosion resistance of the prepared Zn-Ni coatings, austenitic (OH18N9) and (St3S) steels, was defined. The studies of electrochemical corrosion resistance were carried out in 5 % NaCl, using potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. Examinations of localized corrosion resistance were conducted using scanning vibrating electrode technique (SVET). On the grounds of these investigations it was found that Zn-Ni coating after thermal treatment was more corrosion resistant than the Zn-Ni coating before thermal treatment. The relatively good corrosion resistance of Zn-Ni coatings is not as high as the resistance of (OH18N9) steel substrate, but higher compared to (St3S) steel. Therefore, the Zn-Ni coatings may be regarded as a protective coating for St3S steel.

6

Charakterystyka procesu wydzielania wodoru na powłokach Ni-Mo modyfikowanych polimerami

Niedbała J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 4

195-199

PL

Przedstawiono charakterystykę procesu elektrowydzielania wodoru na powłokach Ni-Mo modyfikowanych polimerami. W charakterze modyfikatorów wykorzystano następujące polimery: polietylen, politiofen oraz polipirol. Powłoki kompozytowe Ni-Mo+PENi otrzymywano na drodze współosadzania osnowy i zdyspergowanego PE. Powłoki Ni-Mo+PTh i Ni-Mo+PPy otrzymywano w wyniku połączenia procesów elektroosadzania i elektropolimeryzacji. Dla otrzymanych powłok przeprowadzono badania morfologii powierzchni przy użyciu mikroskopu skaningowego. Proces wydzielania wodoru na powłokach kompozytowych Ni-Mo+polimer scharakteryzowano wykorzystując metodę stacjonarnych krzywych polaryzacji. Otrzymane zależności stanowiły podstawę do wyznaczenia takich parametrów procesu wydzielania wodoru jak: j/0, DeltaE100 oraz k/śr. Stwierdzono, że proces wydzielania wodoru przebiega lepiej na powłokach zawierających wbudowany polimer niż na powłokach stopowych Ni-Mo. Najlepsze parametry tego procesu otrzymano dla powłok z zabudowanym polietylenem. Wyniki te potwierdzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej.

EN

The electrochemical coatings Ni-Mo with polymers were prepared from a galvanic bath containing Ni2+, MoO4 2-, ClO4 - ions and pyrole (Py), thiophene (Th) or a suspension of polyethylene (PE) subjected to preliminary nickel plating (PENi). The electrodeposition process of Ni-Mo+PPy and Ni-Mo+PTh coatings were obtained as a result of two processes: induced Ni-Mo alloy electrodeposition and electropolymeryzation. Comparative tests were carried out for Ni-Mo alloy. The potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used for characterization of electrochemical during hydrogen evolution. Based on the obtained results parameters of hydrogen evolution process have been determined. Kinetic parameters of hydrogen evolution are higher for the Ni-Mo+PE coatings than for another investigated coatings with polymers and comparable Ni-Mo alloy. This is evidenced by higher values of an exchange current j/0 and k/av. Lover overpotential value (DeltaE100) at the current density of -100 mAxcm-2. The investigation EIS acknowledgemented that the process proceeds better on the layers containing an embedded PENi than on the Ni-Mo+PTh, Ni-Mo+PPy or Ni-Mo coatings.

7

Elektrochemiczne techniki skaningowe w badaniach odporności korozyjnej elektrolitycznych powłok Zn-Ni oraz Zn-Ni+Ni

Kubisztal J., Budniok A., Łągiewka E., Niedbała J.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 4-5

293-297

PL

Otrzymywano elektrolityczne powłoki stopowe Zn-Ni i kompozytowe Zn- Ni+Ni z kąpieli alkalicznej. Stwierdzono, że w zakresie gęstości prądu osadzania od 10 do 30 mAźcm-2 otrzymuje się powłoki zawierające od 17 do 30% wag. niklu. Odporność korozyjna otrzymanych powłok była badana w 5% roztworze NaCl przy zastosowaniu techniki polaryzacji potencjodynamicznej, elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz za pomocą elektrochemicznych metod skaningowych. Charakterystyki lokalnych zmian parametrów korozyjnych dokonano przy użyciu sondy Kelvina (SKP) oraz metody zlokalizowanej elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (LEIS). Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju powłoki, wraz ze wzrostem zawartości niklu rośnie ich odporność korozyjna. Ponadto wykazano, że powodem zwiększonej odporności korozyjnej badanych powłok stopowych Zn-Ni i kompozytowych Zn-Ni+Ni jest polepszenie właściwości ochronnych warstewki pasywnej spowodowane obecnością niklu. Wykazano także, że niejednorodność powierzchni powłoki wymusza lokalne zmiany wartości impedancji nawet kilku k(omega).

EN

Zn-Ni and Zn-Ni+Ni coatings have been deposited under galvanostatic conditions from an alkaline bath. It was stated, that chemical composition of obtained coatings depends on the galvanic conditions under which the coatings were obtained. The content of nickel in Zn-Ni and Zn-Ni+Ni coatings was in the range from 17 to 30 wt.%. The corrosion resistance of all investigated coatings was examined in 5% NaCl solution. In order to compare corrosion properties of obtained coatings the potentiodynamic technique, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and electrochemical scanning techniques, namely scanning Kelvin probe (SKP) and localized electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) were used. It was found out that corrosion resistance of investigated coatings increases with increasing content of nickel. Additionally, it was shown that higher corrosion resistance of the investigated coatings results from better corrosion properties of the passive layer formed on the coating surface what is caused by the presence of nickel. It was also stated that local changes of impedance are forced by heterogeneity of coating surface and are in the range of few k(omega).

8

Charakterystyka odporności korozyjnej galwanicznych powłok Zn-Ni

Niedbała J., Kubisztal J.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

605-607

PL

Przeprowadzone badania miały na celu określenie odporności korozyjnej galwanicznych powłok Zn-Ni w atmosferze mgły solnej. Charakterystykę przeprowadzono w 5% NaCl w komorze solnej KÖHLER model HK 400. Czas trwania testu wynosił 96 godzin. Badania przeprowadzono dla powłok osadzonych na podłożu ze stali ST3S z kąpieli amoniakalnej przy j = -10 i -30 mAźcm-2. Dla otrzymanych powłok Zn-Ni określono skład fazowy i chemiczny oraz przeprowadzono badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego. Badania strukturalne wykazały, że otrzymane powłoki charakteryzują się występowaniem tylko jednej fazy (Ni2Zn11). Dla stosowanych gęstości prądowych skład chemiczny powłok mało zależy od warunków prądowych ich otrzymywania, a zawartość niklu w badanych powłokach Zn-Ni wynosi około 17 %. Badania strukturalne powłok po testach korozyjnych w komorze solnej wykazały obecność dodatkowej fazy Zn5(OH)8Cl2źH2O na powierzchni powłok. Obecność tej fazy świadczy o tworzeniu na powierzchni powłok Zn-Ni pasywnej warstewki zwiększającej odporność korozyjną powłok.

EN

Zn-Ni galvanic coatings have been deposited under galvanostatic conditions (j = -10 and -30 mAźcm-2) an alkaline bath on ST3S steel surface . It was stated, that chemical composition of obtained coatings small dependent on the galvanic conditions. The content of nickel in Zn-Ni coatings was in the range 15-17%. Surface morphology studies were performed using a scanning microscope. The chemical composition of the coatings was determined by EDXS. The results of structural investigation of the obtained coatings by the X-ray diffraction method show, that as-deposited Zn-Ni coatings consist of Ni2Zn11 phase. After NNS test Zn-Ni coatings consist of Ni2Zn11 and Zn5(OH)8Cl2źH2O phase. The corrosion resistance of the coatings was examinated in 5% NaCl solution. In order to compare corrosion properties of Zn-Ni as-deposited, Zn-Ni after NNS test and Zn coatings the potentiodynamic technique were used. It was found, that higher corrosion resistance of Zn-Ni coatings results from improved protective properties of the corrosion products layer what is caused by addition of nickel in zinc matrix. It was stated that corrosion resistance of the Zn-Ni coatings after salt spray test is higher in comparison with the as-deposited coating what could be attributed to the presence of Zn5(OH)8Cl2źH2O phase formed on the coating surface.

9

Corrosion resistance of Zi-Ni coatings exposured to neutral salt spray

Kubisztal J., Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2010

|

Vol. 34, nr 2

59-70

EN

Zn-Ni coatings (c.a. 30 wt.% Ni) have been deposited under galvanostatic conditions on a carbon steel substrate (St3S) from an ammonia bath. The corrosion resistance of the obtained coatings was examined using accelerated corrosion test (NSS - neutral salt spray) according to ISO 9227:2007. In order to compare corrosion properties of the as-deposited Zn-Ni coating, Zn-Ni coating after exposure to the NSS environment and Zn coating the potentiodynamic technique, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning Kelvin probe (SKP) methods were used. The obtained results indicate that as-deposited and after NSS test Zn-Ni coatings exhibit better corrosion resistance in 5% NaCl than Zn coating. It was found that addition of nickel in zinc matrix improves corrosion properties of the oxide layer formed on the coating surface. Moreover Zn-Ni coating after exposure to the neutral salt spray have higher corrosion resistance in comparison with as-deposited Zn-Ni coating. It was stated that improved corrosion resistance of the Zn-Ni coatings after salt spray test could be attributed to the presence of Zn5(OH)8Cl2źH2O phase formed on the coating surface.

PL

Elektrolityczne powłoki Zn-Ni (Ni ok. 30% mas.) wytworzono w warunkach galwanostatycznych na podłożu stalowym (S235JR) z kąpieli amoniakalnej. Powłoki Zn-Ni poddano działaniu obojętnej mgły solnej (NSS) zgodnie z ISO 9227:2007. Porównano odporność korozyjną powłok: Zn, Zn-Ni w stanie wyjściowym oraz Zn-Ni po przyśpieszonych badaniach w komorze solnej. Stosowano następujące metody badań: technikę polaryzacji potencjodynamicznej, elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS) i skaningową technikę z użyciem sondy Kelvina (SKP). Analiza wyników badań wskazuje, że powłoki Zn-Ni w stanie wyjściowym oraz poddane działaniu mgły solnej mają większą odporność korozyjną w środowisku 5% NaCl w porównaniu z powłoką Zn. Większa odporność korozyjna powłok stopowych Zn-Ni jest spowodowana przede wszystkim obecnością niklu - poprawia właściwości ochronne warstewki tlenkowej powstałej na powierzchni powłoki. Ponadto stwierdzono, że powłoki Zn-Ni w obecności mgły solnej charakteryzuje większa odporność korozyjna w porównaniu z powłokami Zn-Ni w stanie wyjściowym. Większą odporność korozyjną powłoki Zn-Ni poddanej działaniu mgły solnej można przypisać obecności produktów korozji na jej powierzchni, których głównym składnikiem jest faza Zn5(OH)8CI2źH2O.

10

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości galwanicznych powłok kompozytowych Zn-Ni-P+Ni

Niedbała J., Budniok A., Karolus M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 8

467-472

PL

Przeprowadzone badania miały na celu opracowanie metody otrzymywania powłok kompozytowych na osnowie cynkowo--niklowej z wbudowanym proszkiem niklu i zmniejszenie efektu anomalnego osadzania cynku w obecności niklu poprzez zmianę mechanizmu współosadzania jonów tych metali. Opracowano warunki otrzymywania powłok Zn-Ni-P+Ni na podłożu stalowym (0H18N9). Powłoki kompozytowe Zn-Ni-P+Ni otrzymywano z kąpieli amoniakalnej z dodatkiem podfosforynu sodowego oraz proszku Ni. Proces prowadzono galwanostatycznie (j = 7,5 mA x cm-2) stosując różne zawartości proszku Ni w kąpieli (2-10 g x dm-3). Dla tak otrzymanych powłok kompozytowych określono skład fazowy i chemiczny oraz przeprowadzono badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego. W zakresie 2-10 g x dm-3 proszku w kąpieli galwanicznej skład chemiczny powłok mało zależy od warunków prądowych ich otrzymywania (ok. 40 % Ni, 52 % Zn i 8 % P). Obróbkę cieplną powłok przeprowadzono w temperaturze 320 stopni Celsjusza przez 2 godziny w atmosferze gazu ochronnego (argonu). Obróbka cieplna powłok spowodowała krystalizację roztworu stałego na osnowie niklu i zmniejszenie w nim zawartości cynku oraz powstanie fazy gamma Ni5Zn21 odpowiedzialnej za dobre właściwości odporności korozyjnej. Dla powłok po obróbce cieplnej stwierdzono wzrost wielkości krystalitów i mikrotwardości powierzchni.

EN

Research has sought to obtaining the composite zinc-nickel coatings with increased content of nickel by Ni powder addition and changing the mechanism of metal ions co-deposition. The Zn-Ni-P+Ni composite coatings obtained on the substrate steel (0H18N9) from the ammonia bath with the Ni powder and sodium hypophosphite addition. The process was carried out using the galvanostatic conditions (j = 7.5 mA x cm-2) with 2-10 g x dm-3 Ni powder. For obtained in these conditions Zn-Ni-P+Ni composite coatings was determined phases and chemical composition. Surface morphology studies were performed using a scanning microscope. In range of the 2-10 g x dm-3 Ni powder the chemical composition of the Zn-Ni-P+Ni composite coatings not depend on the powder content (about 40 % Ni, 52 % Zn i 8 % P) and their micro-hardness falls within the range of 297-370 HV. These Zn-Ni-P+Ni composite coatings are characterized by multi-phase structure complex a separate phases of zinc, the Ni(Zn) solid solution (capacity the crystallite of the order of nm) and there is no great amount of zinc oxide. The coatings have therefore nanocrystalline structure, and in the metastable solution of zinc in nickel is about 3 % Zn. The thermal treatment of the Zn-Ni-P+Ni coatings was carried out in a temperature 320 degrees of Celsius for 2 hours in an protective gas atmosphere (argon). Thermal treatment Zn-Ni-P+Ni caused to crystallize a solid solution on the nickel matrix, reduction the zinc content in the solid solution and the formation of the phase gamma Ni5 Zn21 responsible for the good properties of corrosion-resistance. In a solid solution remains constant a round 3 % zinc. In this way, electrochemical activity Zn-Ni--P+Ni coatings was reduced, which has importance for improving the corrosion-resistance coatings. For the Zn-Ni-P+Ni composite coating after thermal treatment increased micro-hardness of the surface. Micro-hardness of the Zn-Ni-P+Ni coatings after thermal treatment is also an increase to around 407-480 HV.

11

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości galwanicznych powłok Zn-Ni-P

Budniok A., Bierska-Piech B., Karolus M., Łągiewka E., Niedbała J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 3

137-142

PL

Przeprowadzone badania miały na celu zmniejszenie efektu anomalnego osadzania cynku w obecności niklu poprzez zmianę mechanizmu współosadzania jonów tych metali. Opracowano warunki otrzymywania powłok Zn-Ni-P na podłożu stalowym (OH18N9). Stopy Zn-Ni-P otrzymywano z kąpieli amoniakalnej z dodatkiem podfosforynu sodowego. Proces prowadzono galwanostatycznie stosując warunki prądowe wybrane na podstawie analizy procesu osadzania w celce Hulla. Stwierdzono, że dla kąpieli amoniakalnej optymalny zakres gęstość prądu osadzania powłok wynosi 2-15 mA x cm-2. Dla otrzymanych w tych warunkach powłok Zn-Ni-P określono skład fazowy i chemiczny oraz przeprowadzono badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego. W zakresie gęstości prądowej 5-12,5 mA x cm-2 skład chemiczny powłok mało zależy od warunków prądowych ich otrzymywania (31 % Ni, 61 % Zn i 8 % P). Obróbkę cieplną powłok przeprowadzono w temperaturze 320 stopni Celsjusza przez 2 godziny w atmosferze gazu ochronnego (argonu). Obróbka cieplna powłok spowodowała krystalizację roztworu stałego na osnowie niklu i zmniejszenie w nim zawartości cynku oraz powstanie fazy gamma Ni5Zn21 odpowiedzialnej za dobre właściwości odporności korozyjnej. Dla powłok po obróbce cieplnej stwierdzono wzrost wielkości krystalitów i mikrotwardości powierzchni.

EN

Research has sought to reduce the effect of zinc anomaly deposition in the presence of nickel by changing the mechanism of metal ions co-deposition. Zn-Ni-P coatings were deposited on surface of steel (OH18N9). The Zn-Ni-P coatings obtained from the ammonia bath with the sodium hypophosphite addition. The process was carried out using the galvanostatic conditions selected on the basis of an analysis of the deposition process in the Hull's cell. It was found that for ammonia baths the optimum range of deposition current density Zn-Ni-P coatings is 2-15 mA x cm-2. For obtained in these conditions Zn-Ni-P coatings defined phases and chemical composition. Surface morphology studies were performed using a scanning microscope. In range of the current density 5-12,5 mA x cm-2 the chemical composition of the Zn-Ni-P coatings not depend on the current conditions (31 % Ni, 61 % Zn, and 8 % P) and their micro-hardness falls within the range of 520-560 HV. These Zn-Ni-P coatings are characterized by multi-phase structure, containing a separate phases of zinc, the solid solution Zn in Ni (capacity the crystallite of the order of nm) and there is no great amount of zinc oxide. The coatings have therefore nanocrystalline structure, and in the metastable solution of zinc in nickel is about 16 % Zn. The thermal treatment of the Zn-Ni-P coatings was carried out in a temperature 320 degrees of Celsius for 2 hours in an protective gas atmosphere (argon). Thermal treatment Zn-Ni-P caused a crystallization of a solid solution on the nickel matrix, reduction the zinc content in the solid solution and formation of the phase gamma Ni5Zn21, responsible for the good properties of corrosion-resistance. The size of type II stresses has decreased about six times, and a in a solid solution remains constant a round 3 % zinc. In this way, electrochemical activity Zn-Ni-P coatings was reduced, which has importance for improving the corrosion-resistance coatings. For the Zn-Ni-P coating after thermal treatment increased the size of crystallite and micro-hardness of the surface. Microhardness of the Zn-Ni-P coatings after thermal treatment is also an increase to around 630-690 HV and increases about fifteen times in the volume of crystallite.

12

Opracowanie warunków otrzymywania powłok z wbudowanym modyfikatorem polimerowym kształtującym właściwości funkcjonalne stopu Ni-Mo

Niedbała J., Karolus M., Budniok A., Łągiewka E. E.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 1

40-44

PL

Powłoki Ni-Mo zawierające wbudowany polimer otrzymywano na drodze elektroosadzania z kąpieli galwanicznej do indukowanego osadzania stopu Ni-Mo, zawierającej monomer: pirol, tiofen lub zawiesinę PE poddanego wstępnemu niklowaniu (PENi). W procesie katodowego otrzymywania tych powłok elektroosadzanie fazy metalicznej przebiega bądź to równolegle z procesem katodowej elektropolimeryzacji monomeru, bądź z wbudowaniem zdyspergowanych w kąpieli cząstek polimeru lub też składnik polimerowy wprowadzany jest w procesie anodowo-katodowym. Na elektrodzie będącej katodą osadza się faza metaliczna, a po zastosowaniu rewersji prądu zmienia się biegunowość elektrody i następuje na niej anodowa elektro-polimeryzacja monomeru. Kolejne zmiany biegunowości pracy elektrody powodują narastanie powłoki kompozytowej. Wykazano, że powłoki kompozytowe mają bardziej rozwiniętą powierzchnię w porównaniu z powłoką stopową. Jest to spowodowane wbudowaniem polimeru do osnowy powłoki. Skład chemiczny powłok zawierających polimer przewodzący Ni-Mo+PPy lub Ni-Mi+PTh wyznaczono metodą rentgenowskiej analizy spektralnej techniką EDS oraz spektroskopii Augera. Dla powłok Ni-Mo+PE zawartość niklu i molibdenu w osnowie Ni-Mo (faza a) określono techniką fluorescen-cji rentgenowskiej. Zawartość PE (% obj.) określono metodą morfometryczną. Badanie składu fazowego powłok kompozytowych przeprowadzono metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Stwierdzono, że struktura fazy metalicznej w otrzymanej powłoce kompozytowej jest identyczna jak fazy metalicznej otrzymanej w oddzielnym procesie w tych samych warunkach. Świadczy to o tym, że proces elektropolimeryzacji i wbudowania polimeru oraz osadzania osnowy przebiegają niezależnie, bez wpływu jednego na drugi.

EN

The Ni-Mo coatings were prepared by electrodeposition from a galvanic bath containing a monomer: pyrrole (Fig. 1), tiopliene or suspension of polyethylene (PE) subjected to preliminary nickel plating (PENi). Deposi-tion of Ni-Mo matrix proceeded in parallel with process of the monomer polymerization or building of PENi particles. The połymer component was also incorporated in reversion process: electrode working alternately as anodę and cathode. On the calhode deposited metallic phase and after modification electrode working next as anodę and proceeded połymer deposition process. Surface morphology was examined using scanning electron micro-scope (SEM). It was found that structure of the Ni-Mo coatings (Fig. 1) is relatively regular of a island character. When połymer is embedded into the Ni-Mo matrix, coatings structure changes and is morę developed. Incorporated połymer is building over the metallic Ni-Mo phase. The chemical composition of the Ni-Mo -PPy nr Ni-Mi- PTh coatings was detennined by EDS method (Tab. 1, 2). Chemical composition of the alloy matrix in Ni-Mo+PE coatings was determined by X-ray fluorescence spectroscopy using a special attachment to the X-ray generator TUR-M61 (Tab. 3). Morpho-metric measurements were madę in order to determine polyethylene content in the Ni-Mo+PENi coatings (vol. %) (Tab. 3). The phase composition was conducted by X-ray diffraction using a Philips diffractometer and CuKa radiation (U = 40 kV, J = 20 mA). Qualitative phase analysis was carried out based on ICDD card standards (2000) (Fig. 2+4). The Ni-Mo+PPy, Ni-Mi+PTh and Ni-Mo+PENi composite coatings were also examined with the Auger electron spectroscopy (Fig. 5, 6). It was found, that the deposition and the polymerization processes proceeded independent, without influence one another.

13

Charakterystyka katalitycznych własności powłok Ni-Mo modyfikowanych politiofenem

Niedbała J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 8

483-487

PL

Powłoki Ni-Mo+PTh otrzymywano w warunkach galwanostatycznych na drodze elektroosadzania z roztworu będącego mieszaniną (3:1) kąpieli galwanicznej do osadzania stopu Ni-Mo oraz roztworu tiofenu. Badania morfologii powierzchni oraz analizę składu chemicznego powłok Ni-Mo+PTh wykonano przy użyciu mikroskopu skaningowego. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej w procesie wydzielania wodoru prowadzono metodą stacjonarnych krzywych polaryzacji. Otrzymane zależności DeltaE = f(log j) stanowiły podstawę do wyznaczenia parametrów równania Tafela dla procesu wydzielania wodoru. Metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) wyznaczono parametry procesu wydzielania wodoru. Stwierdzono, że spośród badanych materiałów najlepsze parametry dla procesu wydzielania wodoru mają powłoki zawierające około 4,6 % politiofenu.

EN

The Ni-Mo+PTh coatings were prepared by electrodeposition from an electrolyte forming a mixture of the galvanic bath for Ni-Mo deposition (a) and a solution containing thiophene (b) in 3:1. The process was carried out under galvanostatic conditions. Surface morphology was examined using scanning electron microscope. The chemical composition Ni-Mi+PTh coatings was determined by EDS method. The steady-state polarization (DeltaE = f(log j) dependence) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used for characterisation of electrochemical activity during hydrogen evolution. Based on the obtained results parameters of hydrogen evolution process have been determined. It was found that the process proceeds better on the layers containing an embedded 4. 6% PTh than on the Ni-Mo layers.

14

Wpływ polimeru nieprzewodzącego - polietylenu na własności stopu Ni-Mo

Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 1

33-36

PL

Powłoki Ni-Mo zawierające wbudowany PENi otrzymywano na drodze elektroosadzania z kąpieli zawierającej zawiesinę PE poddanego wstępnemu niklowaniu (PENi). Przeprowadzono badania morfologii powierzchni przy użyciu mikroskopu skaningowego. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej w procesie wydzielania wodoru prowadzono metodą potencjodynamiczną i metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej EIS. Na podstawie przeprowadzonych badań dokonano oceny aktywności katalitycznej powłok z zabudowanym modyfikatorem polimerowym. Oceny dokonano opierając się na wybranym procesie katodowym - procesie wydzielania wodoru. Stwierdzono, że proces ten przebiega łatwiej na warstwach zawierających wbudowany PENi niż na warstwach stopowych Ni-Mo. Wbudowany do powłoki polimer miejscowo ekranuje powierzchnię elektrody powodując, że proces elektrochemiczny przebiega na wolnych miejscach na powierzchni, co poprawia charakterystykę kinetyczną procesu wydzielania wodoru.

EN

The Ni-Mo+PENi layers were prepared by electrodeposition from a bath containing a suspension of polyethylene (PE) subjected to preliminary nickel plating (PENi). Surface morphology was examined using scanning electron microscope (SEM). The potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used for characterization of electrochemical activity during hydrogen evolution. Based on the obtained results parameters of hydrogen evolution process have been determined. It was found that the process proceeds better on the layers containing an embedded PENi than on the Ni-Mo layers. It was concluded that embedding the polymer into the layer results in local shielding of the electrode surface and directing the electrochemical process to the free areas thus improving kinetics of hydrogen evolution process.

15

Wpływ elektropolimeryzacji tiofenu na proces elektrolitycznego otrzymywania stopu Ni-Mo

Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E. E.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 1

21-22

PL

Badano proces elektropolimeryzacji tiofenu w warunkach równolegle zachodzącego elektrolitycznego osadzania stopu Ni-Mo. Powłoki otrzymywano z kąpieli galwanicznej będącej mieszaniną roztworu do osadzania stopu Ni-Mo (a) oraz roztworu (b) zawierającego tiofen (Th). Proces prowadzono w warunkach galwanostatycznych w kąpielach o różnej zawartości tiofenu. Powłoki najlepiej przylegające do podłoża uzyskano z kąpieli zawierającej roztwory (a) i (b) zmieszane w stosunku 3:1. Wykonano badania morfologii powierzchni otrzymanych powłok Ni-Mo+PTh oraz porównawczo powłok stopowych Ni-Mo. Stwierdzono, że powłoki kompozytowe charakteryzują się wysepkową strukturą powierzchni i obecnością cząstek politiofenu zabudowanych do osnowy stopowej Ni-Mo. W badaniach składu fazowego powłok Ni-Mo+PTh stwierdzono, że obecność politiofenu powoduje osłabienie intensywności charakterystycznych refleksów osnowy stopowej Ni-Mo w porównaniu do ich intensywności w powłokach nie zawierających politiofenu.

EN

The process of thiophene electropolymerization with simultaneous Ni-Mo alloy deposition was investigated. The Ni-Mo+PTh coatings were deposited from an electrolyte forming a mixture of the galvanic bath for Ni-Mo alloy deposition (a) and a solution containing thiophene (b). The process was carried out under galvanostatic conditions from electrolytes differing in the content of thiophene. The coatings obtained from electrolyte containing solution (a) and (b) in 3:1 were characterized by very good adhesion to the substrate. Surface morphology of Ni-Mo+PTh coatings and comparatively Ni-Mo alloys was investigated by scanning electron microscopy (SEM). It was stated that the surface of Ni-Mo+PTh exhibits a nodular structure with the PTh particles embedded in Ni-Mo alloy matrix. XRD examination of Mi-Mo+PTh coatings reveals that the intensity of the reflexes coming from Ni-Mo solid-solution matrix is reduced compared to pure Ni-Mo alloy.

16

Dziesięć lat po wielkiej powodzi : etapy rozwoju modelowania hydrologicznego w służbie prognoz Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej

Niedbała J.

Gospodarka Wodna

|

2007

|

Nr 7

293-294

17

Preparation and structure of the electro-deposited Ni-Mo alloys with polymers

Karolus M., Niedbała J., Rówiński E., Łągiewka E., Budniok A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 16, nr 1-2

25--29

EN

Purpose: The aim of the paper is presentation the process of forming the Ni-Mo electrodeposited layers with polypyrrole, polytiophne and polyethylene. Design/methodology/approach: There are three ways of polymeriztion and layer depositon. Findings: In case of polytiophen + Ni-Mo – there is observed process of electropolymerization and Ni-Mo electrodeposition in the cathodic process. In case of polypyrrole + Ni-Mo – there is observed two-step process: electropolymerization in the anodic process and Ni-Mo electrodeposition in the cathodic process. So the composite is forming when the electrodes have worked alternately as the anode and as the cathode. In case of polyethylene + Ni-Mo – there is observed process of Ni-Mo electrodeposition with grains of polyethylene in the cathodic process. From structural analyses by X-ray diffraction it was noticed that the solid solution of Mo in Ni is forming. The unit cell parameters of solid solution are slightly changing with the incerasing of molybdenum contents in the alloy from the value 3.57 to 3.61 Å. In case of all polymers, the crystallite size calculated basing on the Williamson-Hall theory is about 5-6 nanometers. Practical implications: The codeposition of alloys with polymers or polymerisation with alloys codeposition has created new opportunities in the preparation of novel composite materials. Conductive polymers have been investigated for use as the electrode materials for a number of applications including rechargeable batteries, electrochemical sensors etc. Electrochemical method described in this paper is unique in that it can be used for processing ceramics, polymers, metals, composites and hybrid materials. Originality/value: Using the electopolymerization and electrodeposition processes in preparation of the composites.

18

Charakterystyka odporności korozyjnej

Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 1

19-23

PL

Przestawiono charakterystykę odporności korozyjnej amorficznych powłok stopowych Ni-mo-P. Powłoki otrzymywano z elektrolitu cytrynianowego zawierającego jony niklu (II) oraz molibdenianowe. Przeprowadzono badania składu chemicznego metodą fluorescencji rentgenowskiej oraz składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Wykonano badania odporności korozyjnej metodą klasyczną opierając się na przeprowadzonych badaniach potencjodynamicznych. Podstawą do określenia odporności korozyjnej była metoda Sterna, określono wartość prądu korozyjnego i oporu polaryzacji dla badanych materiałów. Przeprowadzono mponadto badania charakterystyki odporności korozyjne powłok metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Po badaniach wstępnych warstw wyżarzanow zakresie temperatur 500(-) 1100 stopni C w atmosferze argonu przez około 1 godzinę. Następnie analizowano zmiany składu fazowego oraz odporności korozyjnej spowodowaneobróbką termiczną. Stwierzono, że najwiekszą odporność korozyjną spośród badanych powłok wykazuje powłoka zawierająca około 2% Mo i 14% P. Ponadto wykazano, że obróbka termiczna pogarsza parametry antykorozyjne badanego materiału

EN

The aim of these studies was to present the characterization of corrosion resistance of Ni-Mo-P amorphous coatings. These layers were obtained by electrolytic codeposition from cirate bath with Ni (2 + ) and MoO4 (2-) ions. The phase (Fig.2) and chemical composition (Tab.1) of deposited layers was determmined. Electrochemical corrosion investigations on the prepared coatings were conducted using classical (Voltammetey) and spectroscopic (electrochemical impedance spectroscopy) methods (Fig. 3,4). Next, the layers were subjected to thermal treatment in argon atmosphere in temperature of 500(-) 1100 degree Celsius for 1 hour and the changes of phase composition and corrosion tests after thermal modification were investigated ( Fig. 5,6). It was stated that, the highest corrosion resistance exhibit Ni-2%Mo-14%P layers, and that heat treatment of obtained layers reduced their corrosion resistance.

19

Production of Ni-Mo+Mo composite coatings with increased content of embeded Mo.

Niedbała J.

Archives of Materials Science

|

2006

|

Vol. 27, nr 2-3

121-127

EN

The composite coatings on a Ni-Mo alloy matrix with increased contents of Mo were electrodeposited under galvanostatic condition. The coatings were deposited at room temperature in the current density range of 100 to 300 mA/square cm. On the X-ray diffraction pattern of coatings the wide peaks indicated the presence of nanocrystalline Ni-Mo base and the peaks of crystalline Mo appeared. At the temperature up to 800 degrees centigrade the crystallization of the composite matrix and creation of the intermetallic Ni3Mo compound was observed. The Mo contents in Ni-Mo coatings determined by X-ray fluorescence method varied in the range from 20.7 wt.% (j=100mA/square cm) to 30.5 wt.% (jd=250 mA/square cm). The Mo content in Ni-Mo+Mo coatings obtained under identical conditions varied in the range from 57.1 wt.% (jd=250 mA/square cm) to 79.6 wt.% (jd=150 mA/square cm). An addition of Mo powder to the electrolyte caused considerable increase in Mo contents in Ni-Mo+Mo coatings. An increase in current deposition was accompanied by a decrease in the thickness of Ni-Mo+Mo coatings from 66 micrometres to about 133 micrometres.

20

Zastosowanie rozpraszania niskoenergetycznych elektronów w badaniach powierzchni kompozytów

Rówiński E., Niedbała J., Chrobak D., Brandys G., Kubacki J., Bzowski B.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2005

|

z. 153

197-200

EN

In this work, we use Auger electrons, elestic electrons and Bragg scattering for the studying of electrodeposited composite layers Ni+Ti, Ni+Al and Ni+Ti+al. Applying Sawatzky-Cini and Anderson models to the experimental Ni LVV Auger peak,we can identify the phases appearing in layers and their local magnetic moment. Correlation coefficients of scattering intensities were studied. It`s pointed out that the layers have multiple phase structure and the composites and magnetic properties are inhomogenous.