Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation on the influence of ZrC coatings structure on their resistance to corrosion and antimicrobial properties

Ratajski J., Szparaga Ł., Mydłowska K., Dobruchowska E., Czerwińska E., Gilewicz A.

Engineering of Biomaterials

|

2018

|

Vol. 21, no. 148

72

2

Investigation of mechanical and anticorrosive properties of ZrC coatings deposited by magnetron sputtering technique

Szparaga Ł., Mydłowska K., Dobruchowska E., Bartosik P., Gilewicz A., Ratajski J.

Engineering of Biomaterials

|

2018

|

Vol. 21, no. 148

73

3

Structure and corrosion resistance of Co-Cr-Mo alloy used in Birmingham Hip Resurfacing system

Dobruchowska E., Paziewska M., Przybyl K., Reszka K.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 2

31--39

EN

The endoprostheses made of cobalt-chromium-molybdenum (Co-Cr-Mo) alloys belong to the group of the most popular metallic implants used for hip joints reconstruction. For such biomaterials, the primary goal is correct and long-term functioning in the aggressive environment of body fluids. Therefore, the purpose of this study was to examine both the morphology and the corrosion resistance of implants made of the cobalt alloy used in Birmingham Hip Resurfacing (BHR) system (Smith & Nephew). For comparative purposes, the electrochemical studies were done for the nitrided stainless steel – Orthinox. Methods: Observations of the microstructure of the investigated material were performed by means of the optical metallographic microscope and the scanning electron microscope. Furthermore, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy was used to analyse the chemical composition of the endoprosthesis. Characterisation and evaluation of electrochemical corrosion resistance of the selected alloys were performed by potentiodynamic polarisation tests. Results: The structural studies confirmed that Co-Cr-Mo (BHR system) is characterised by a typical dendritic microstructure with carbide precipitates, mainly M23C6, within the interdendritic areas. Results of the polarisation measurements showed that the investigated cobalt alloy exhibits lower corrosion potential than Orthinox in the utilised environments (3% NaCl, simulated body fluid – Hank’s Body Fluid). Conclusions: However, the high passivation ability of the Co-Cr-Mo alloy, as well as its resistance to the initiation and propagation of localised corrosion processes, indicate that this material is significantly more appropriate for long-term implants.

4

Wpływ temperatury nanoszenia i grubości powłok CrN na ich strukturę i właściwości ochronne

Warcholiński B., Jędrzejewski R., Gilewicz A., Murzyński D., Dobruchowska E., Szparaga Ł., Ratajski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 1

3--10

PL

W pracy oceniono wpływ temperatury osadzania i grubości powłok CrN na podłożu z azotowanej ulali 42CrMo4 na ich budowę krystaliczną oraz właściwości antykorozyjne. Powłoki o grubościach z zakresu 5- 25 µm formowano w temperaturze 350°C i 450°C. Wykazano, że temperatura procesu osadzania wywiera istotny wpływ na orientację krystalograficzną ziaren w powłoce CrN. W powłoce formowanej w temperaturze 350°C największą intensywność zarejestrowano dla Unii dyfrakcyjnej (220), natomiast w powłoce osadzanej w 450°C największą intensywnością charakteryzowała się orientacja krystalograficzna (111). Powłoki CrN osadzane w 450°C wykazują lepsze właściwości ochronne niż formowane, w temperaturze 350°C, przy czym najwyższą odpornością na korozję elektrochemiczną charakteryzuje się układ podłoże-powłoka CrN o grubości 25 µm.

EN

The aim of this study was to evaluate the influence of the deposition temperature and the thickness of the CrN coatings, which were deposited onto the nitrided 42CrMo4 steel substrate, on their crystalline structure and anti-corrosion properties. The coatings with the thicknesses within the range of 5-25 µm were formed at the temperatures of 350°C and 450°C. It was pointed out that the temperature of the deposition process exerts a significant influence on the crystallographic orientation of the grains inside the CrN coating. In the coating formed at the temperature of 350°C the highest intensity was recorded for the diffraction line (220), while m the coating deposited at the temperature of 450°C the greatest intensity was characteristic for the crystallographic orientation (III). The CrN coatings deposited at the temperature of 450°C show better protective properties than the ones which are formed at the temperature of 350°C, whilst the system with the CrN coating thickness of 25 µm is distinguished by the best resistance to electrochemical corrosion.

5

Corrosion Behaviour of CuSn- and CuZnNi-coated Polypropylene Nonwoven

Dobruchowska E., Koprowska J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 3 (117)

72--78

EN

The intended purpose of metallised nonwovens is architectural shielding against electromagnetic fields. Therefore the aim of this work was to systematically investigate the corrosion behaviour of metallic layer/polypropylene nonwoven systems in the contact with an aggressive environment (3% NaCl solution). In the work, a thermo-bonded polypropylene nonwoven was used as a substrate for CuSn and CuNiZn thin layer deposition. Nonwoven metallisation was carried out using the magnetron sputtering process. Additionally to enhance the durability of these barrier materials, their surfaces were covered with a thin, hydrophobic coating of polydimetylsiloksane. Evaluation of the corrosion resistance was made by means of potentiodynamic polarisation tests. Furthermore the degree of loss of the metallic layers was checked using a optical metallographic microscope and quantitative microanalysis by the method of Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. It was found that the CuZnNi metallic layer deposited onto the polypropylene nonwoven shows higher corrosion resistance as compared to CuSn. In both cases, the metallic layers are the most susceptible to degradation within the nonwoven “waves”. Regardless of the layers’ chemical composition, the polydimetylsiloksane coating increases their corrosion resistance in 3% NaCl solution.

PL

W ramach pracy, jako podłoże dla cienkich warstw metalicznych CuSn i CuNiZn wykorzystana została włóknina polipropylenowa. Metalizację włókniny przeprowadzono stosując proces rozpylania magnetronowego. Zakłada się, że przeznaczeniem tak uzyskanych metalizowanych włóknin będzie ekranowanie architektoniczne przed polami elektromagnetycznymi. Z tego względu, jako cel pracy przyjęto przeprowadzenie systematycznych badań mających na celu określenie sposobu zachowania się układów warstwa metaliczna/ włóknina polipropylenowa w kontakcie z agresywnym środowiskiem korozyjnym (3% roztwórem NaCl). Dodatkowo, aby zwiększyć trwałość uzyskanych materiałów barierowych, ich powierzchnie pokryto cienką hydrofobową powłoką poli(dimetylosiloksanu). Ocena odporności korozyjnej przeprowadzona została za pomocą polaryzacyjnych testów potencjodynamicznych. Ponadto, stopień degradacji warstw metalicznych sprawdzano z wykorzystaniem optycznego mikroskopu metalograficznego oraz ilościowej mikroanalizy rentgenowskiej (EDX).

6

Odporność na zużycie i korozję powłok wielowarstwowych CrCN/CrN wytworzonych na azotowanej stali 42CrMo4 metodą katodowego odparowania łukowego

Gilewicz A., Murzyński D., Dobruchowska E., Olik R., Ratajski J., Warcholiński B.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

286--290

PL

Azotki metali przejściowych formowane metodami PVD charakteryzują się właściwościami będącymi przedmiotem wielu zastosowań. Powłoki z azotku chromu wykazują dobrą odporność na utlenianie, zużycie i korozję. Można ją poprawić przez formowanie struktury wielowarstwowej, w której przerywana jest mikrostruktura kolumnowa (typowa dla powłok jednowarstwowych PVD), co znacznie zmniejsza potencjalne źródło korozji zachodzącej wzdłuż kolumn. Dodatkowo wprowadzenie węgla do azotku chromu powoduje rozdrobnienie mikrostruktury, odpowiadające zarówno za poprawę właściwości mechanicznych powłoki, jak i zwiększenie odporności na korozję. Celem pracy było wytworzenie powłoki wielowarstwowej CrCN/CrN metodą katodowego odparowania łukowego na azotowanych podłożach ze stali 42CrMo4, charakteryzujących się różnym składem azotków żelaza w ich strefie przypowierzchniowej oraz ocena odporności na zużycie i korozję w 3% roztworze NaCl. Stwierdzono, że ograniczenie wydzieleń azotkowych ε (Fe2-3N) i γ′ (Fe4N) na zewnętrznej powierzchni podłoża ma decydujące znaczenie dla przyczepności powłok CrCN/CrN oraz odporności na korozję. Podłoża azotowane w potencjale azotowym KN = 1,1 nie wykazywały w badaniach rentgenowskich faz ε i γ′. Skutkowało to mniejszym wskaźnikiem zużycia powłoki, większą przyczepnością powłoki do podłoża, a także wyższym potencjałem korozyjnym i mniejszą gęstością prądu korozyjnego w porównaniu z powłoką naniesioną na podłoże nieazotowane lub azotowane w wyższym potencjale azotowym.

EN

Transition metal nitrides formed by PVD methods are characterized by properties which are subject to many applications. Chromium nitride coatings show good resistance to oxidation, wear and corrosion. It can be improved through the formation of a multilayer structure, wherein the columnar microstructure (typical for monolayer coating PVD) is interrupted, which significantly reduces a potential source of corrosion occurring along the columns. In addition, the introduction of carbon to chromium nitride causes refinement of microstructure, corresponding to both the improvement of the mechanical properties of the coating and increased resistance to corrosion. The aim of the work was to produce CrCN/CrN multilayer coating by cathodic arc evaporation on a not nitrided and nitrided 42CrMo4 steel substrates. The nitriding was characterized by varying the composition of iron nitrides in the surface zone. The samples were tested for adhesion, resistance wear and corrosion resistance in 3% NaCl solution. It has been found that the reduction of nitride precipitates of ε (Fe2-3N) and γ′ (Fe4N) on the outer surface of the substrate is critical for the adhesion of CrCN/CrN coatings and corrosion resistance. Substrates nitrided in nitrogen potential KN = 1.1 did not show in X-ray studies ε and γ′ phases. This resulted in a lower wear rate of the coating, a higher adhesion of the coating to the substrate, higher corrosion potential and lower corrosion current density compared to the coating deposited on not nitrided or nitrided in higher nitrogen potential.

7

Morphology and Electromagnetic Shielding Effectiveness of PP Nonwovens Modified with Metallic Layers

Koprowska J., Dobruchowska E., Reszka K., Szwugier A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 5 (113)

84--91

EN

Polypropylene (PP) nonwoven was used as a substrate for CuSn and CuZnNi deposited layers. Nonwoven metallization was carried out using the DC magnetron sputtering process at various process parameters (e.g. effective power dissipated in the target, velocity of the substrate drift, number of cycles). The studies aimed at defining the surface morphology of PP nonwoven modified by metallic deposition, the crystallographic structure of the thin metallic layers and the effect of the layers’ crystallinity on the electromagnetic (EM) shielding effectiveness of the two-component metal/PP composites. The morphology studies were covered by scanning electron microscopy. Furthermore the crystalline character of components CuSn and CuZnNi was examined in grazing-incidence angle X-ray diffraction experiments. It was found that CuSn/PP composites with a crystalline structure of the metallic layer exhibit the highest values of shielding effectiveness (44-45 dB at 27,12 MHz and 38-39 dB at 1795 MHz).

PL

Do napylania warstw CuSn i CuZnNi jako podłoże (substrat) użyto włókninę polipropylenową (PP). Metalizację włókniny prowadzono stosując proces rozpylania magnetronowego DC przy różnych parametrach procesowych (takich, jak na przykład: moc efektywna wydzielana na targecie, prędkość przesuwu podłoża, ilość cykli). Badania miały na celu określenie: morfologii powierzchni włókniny PP modyfikowanej przez osadzania metali, krystalograficznej struktury cienkich warstw metalicznych i wpływu efektu krystalizacji warstw na skuteczność elektromagnetycznego (EM) ekranowania dwuskładnikowych kompozytów metal/PP. Badania morfologiczne zostały wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Ponadto, krystaliczną postać CuSn i CuZnNi składników i skład fazowy warstw metalicznych osadzonych na podłożu z włókniny polipropylenowej oceniano w oparciu o pomiary dyfrakcji rentgenowskiej. Stwierdzono, że kompozyty CuSn/PP o strukturze krystalicznej warstwy metalicznej wykazują najwyższe wartości skuteczności ekranowania (44 - 45 dB przy 27,12 MHz i 38 - 39 dB przy 1795 MHz).

8

Surface modification of polypropylene nonwoven with composite metallic layers

Reszka K., Dobruchowska E., Koprowska J., Wiśniewski B.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

539-547

EN

Polymer fibres have the great potential for application due to their large surface area relative to volume, incomparably large length relative to the cross-section, high strength and ease of forming the nonwovens in thermal processing. Due to the specific properties of textiles, they are applied, among others in the manufacture of filters, sensors, biomedical devices and protective clothing. This study was aimed to evaluate the surface morphology of polypropylene nonwoven modified with metallic layers CuSn, CuZnNi, NiCuFe, deposited by the magnetron sputtering technique. There was also carried out a qualitative and quantitative analysis of deposited thin layers and their compositions were compared with compositions of targets used for magnetrons. The surface morphology was tested using the metallographic optical microscope with a CF160 optical system and the scanning electron microscope adapted to work in an environmental mode. A study of composition was based on a microanalysis using the energy dispersive X-ray radiation deriving from the excited atoms (EDS).