Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie spektroskopii oscylacyjnej w detekcji barwników azowych w opakowaniach do żywności

Kucharska Edyta, Michalski Jacek, Sąsiadek Wojciech, Dymińska Lucyna, Hołubniak Paulina, Hanuza Jerzy

Wiadomości Chemiczne

|

2023

|

[Z] 77, 7-8

687--718

EN

This work is a continuation of our research on spectroscopic and structural properties and applications of a number of azo-dipyridine and phenyl-azopyridine derivatives. In the previous works, the results of DFT quantum calculations were used to discuss infrared and Raman spectra. The presented study generalizes these results using the literature data on the structure of aromatic azo compounds. Analysis of the spectra and detailed assignment of the observed bands to the specific oscillating modes enables their application to identification of azo dyes widely used in the food industry. The bioactivity of azo dyes means that the safety of their use requires the search for new methods of their detection in food. The paper shows that vibrational spectroscopy is an effective diagnostic method for identifying not only the material from which the plastic foil is made, but also the dye used for its dyeing. In this work, the method was applied to colour plastic foils used as pasta packaging. It has been shown that this foil is made of polypropylene, and azo dyes, such as orange yellow (orange dye), tartrazine (yellow dye), allura red (red dye), brilliant blue (blue dye) and a mixture of yellow and blue dyes (green dye) were used for its dyeing.

2

O możliwości optycznego obrazowania sieci molekularnych

Wolfke Mieczysław, Petelczyc Krzysztof

Postępy Fizyki

|

2022

|

T. 73, z. 2

12--14

PL

Artykuł zawiera ważną koncepcję dwuetapowego procesu obrazowania, zgodnie z którą z pola dyfrakcyjnego przedmiotu można odtworzyć jego dokładny obraz. Jest to podstawowa zasada holografii, opisana wyczerpująco przez Dennisa Gabora 27 lat później i uhonorowana Nagrodą Nobla w roku 1971. Mieczysław Wolfke w swoim artykule położył nacisk na uzyskanie obrazów obiektów płaskich z bardzo dużym powiększeniem, umożliwiającym wizualizację drobnych struktur krystalicznych. W rzeczywistości informacja jedynie o natężeniu pola dyfrakcyjnego obiektu nie pozwala na dokładne odtworzenie jego obrazu. Dodatkowa informacja o fazie fali świetlnej jest realizowana w praktyce przez interferencję z wiązką odniesienia. Podana koncepcja dwuetapowego tworzenia obrazu była jednak w swoim czasie na tyle nowatorska, że Mieczysława Wolfkego można uważać za prekursora holografii. Doskonale zdawał sobie sprawę z tego Dennis Gabor, który wymienił Polaka w swoim referacie noblowskim jako uczonego, którego prace były bliskie ogólnej zasadzie holografii.

3

Kwas hypodifosforowy i jego sole nieorganiczne

Kinzhybalo Vasyl, Otręba Marta, Ślepokura Katarzyna, Lis Tadeusz

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 3-4

423--466

EN

Hypodiphosphoric acid is the lower oxoacid of phosphorus of H4P2O6 composition. It contains the direct P—P bond, in contrast to its closest analog - pyrophosphoric acid, H4P2O7. In comparison to other phosphates the knowledge on hypodiphosphoric acid and its inorganic salts is quite limited. Since its discovery almost 150 years ago, establishment of the proper molecular and structural formula of the acid has initiated intensive research and dispute in the literature, which was decisively ended in 1964, when the first complete X-ray crystal structure determination of diammonium hypodiphosphate was reported. Since then structural studies have led to the discovery of ferroelectric properties in the above-mentioned diammonium salt and dehydration-induced staggerer-eclipsed transformation of hypodiphosphate in tetrabutylammonium salt, experimental electron density distribution determination in cubic tetralithium hexahydrate and last but not least crystal structure elucidation of hypodiphosphate analogs of adenosine diphosphate. In this mini-review the information on synthesis techniques, chemical and physical properties, applications of hypodiphosphates along with crystallochemical description of reported up-to-date crystal structures are presented.

4

Dopant ions size impact on structural properties of ordered poly(3,4-ethylenedioxythiophene) systems

Śniechowski Maciej, Kozik Tomasz A., Łużny Wojciech

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 9

639--643

EN

The purpose of this work was to determine whether the structures of ordered part of novel poly(3,4-ethylenedioxythiophene) PEDOT : OTf (doped with trifluoromethanesulfonate anions) and PEDOT : HSulf (doped with hydrogensulfate anions) systems could really be simply the layered structure of PEDOT : Tos (doped with tosylate anions) with the counter ion changed to the appropriate one. Insight into this problem could be provided by molecular dynamics simulations but also by swarm intelligence optimization, developed earlier for the purpose of investigating the other structures.

PL

Zbadano zdolność struktury uporządkowanej części nowych układów domieszkowanych poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) [PEDOT : OTf (domieszkowane anionami trifluorometanosulfonianowymi) i PEDOT : HSulf (domieszkowane anionami wodorosiarczanowymi)] do powielania znanej z literatury warstwowej struktury PEDOT : Tos (domieszkowane anionami tosylanowymi) z jonem domieszki zmienionym na odpowiedni. Poszukiwania nowych struktur wspomagano symulacjami dynamiki molekularnej, a także z zastosowaniem optymalizacji opartej na algorytmach inteligencji stadnej.

5

Wpływ struktury krystalicznej powłoki diamentowej na skrawność płytek z węglików spiekanych przy frezowaniu

Jemielniak Krzysztof

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 12

806

PL

Płytkami z węglików spiekanych powlekanych mikrokrystalicznym diamentem można efektywnie obrabiać materiały nieżelazne, takie jak stopy aluminium czy tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem węglowym. Parametry stosowane w trakcie powlekania istotnie wpływają na strukturę i właściwości powłoki.

6

Stabilization of the cubic γ-U structure in U-T alloys (T = Mo, Pt, Nb, Ru, Ti)

Sowa Sylwia, Kim-Ngan Nhu-Tarnawska Hoa, Krupska-Klimczak Magdalena, Buturlim Volodymyr, Drozdenko Daria, Minarik Peter, Havela Ladislav

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2019

|

no. 1

39--46

EN

We present the results of the stabilization of the γ-U phase with a cubic structure in U-T alloys by means of combined ultrafast cooling (with a cooling rate 106 K/s) and doping with alloying elements in the VI and VIII group (T = Mo, Pt, Nb, Ru, Ti). The X-ray diffraction data have confirmed the cubic structure presented in all U-T alloys with the alloying element content T≥15 at.% (atomic percentage concentration). Some results of the microstructure analysis, phase distribution and orientation of selected samples by using electron backscatter diffraction are also shown.

PL

Zaprezentowaliśmy wyniki stabilizacji fazy γ-U ze strukturą kubiczną w związkach U-T za pomocą techniki ultraszybkiego chłodzenia (z szybkością chłodzenia 106 K/s) oraz domieszkowania pierwiastkami z grup VI i VIII (T= Mo, Pt, Nb, Ru, Ti). Dane dyfrakcji rentgenowskiej potwierdziły obecność kubicznej struktury we wszystkich związkach U-T posiadających zwartość pierwiastków domieszkujących T≥15 at.% (procent atomowy). Wyniki analizy mikrostruktury, rozkładu fazowego i orientacji wybranych próbek zostały również pokazane, używając dyfrakcji wstecznego rozpraszania elektronów.

7

Molekularne materiały magnetyczne

Löffler M., Gałkowska A., Korabik M., Utko J., Lis T.

Wiadomości Chemiczne

|

2018

|

[Z] 72, 7-8

523--541

EN

The „molecular” term appears more and more often in the materials chemistry. The Nobel Prize in 2016 was awarded to Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart and Bernard R. Feringa „for the design and synthesis of molecular machines”. Magnetism in molecular scale, also known as molecular nanomagnetism, has been developing intensively since the second half of the last century. This branch of science involves the magnetic properties of coordination compounds of d- and f-electron metals. The paper presents results of the magnetic studies of molecular magnets of copper(II) and dysprosium(III), which have been pursuing in two doctoral thesis. The compounds form trinuclear and triangular molecules. The spin frustration phenomenon observed in the triangular relationship of copper(II) has been described. Since dysprosium(III) ion is characterized by a large magnetic anisotropy, the triangular, trinuclear coordination compound of dysprosium(III) of the formula [Dy3L5HLCl4]∙HL (where HL = 2-methoxyethanol) presents the characteristic properties of molecular magnets (SMMs) behavior. Two values of the energy barier were determined as Ueff/kB = 84,6 K and 31,2 K with the corresponding relaxation times τ0 = 1,82·10-6 s and 5,19·10-5 s. The data are probably attributed to different geometry of the coupled dysprosium ions.

8

Kompozytowe elektrody dla ogniw SPCFC

Skubida W., Cichy K., Świerczek K.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 2

138--151

PL

Celem niniejszej pracy było opracowanie kompozytowych elektrod dla ogniw SPCFC (ang. symmetrical proton ceramc fuel cell). W pracy zaprezentowano wyniki badań strukturalnych dwóch związków zsyntezowanych metodą wysokotemperaturowej reakcji w fazie stałej: materiału elektrolitowego Ba0,9La0,1Zr0,25Sn0,25In0,5O3−δ oraz elektrodowego SrFe0,75Mo0,25O3-δ. Niezależnie od warunków syntezy, oba tlenki przyjęły strukturę krystaliczną perowskitu prostego (grupa przestrzenna Pm-3m). Na drodze wysokotemperaturowych pomiarów dyfrakcyjnych wykazano również, że symetria Pm-3m dla obu związków utrzymuje się w całym analizowanym zakresie temperatur, tj. od 25 °C do 900 °C. Wartości współczynników rozszerzalności termicznej wyniosły dla elektrolitu i elektrody odpowiednio 12,4(2)∙10-6 K-1 i 18,5(4)∙10-6 K-1. Przedstawione zostały również wyniki elektrochemicznych pomiarów przewodnictwa gęstego spieku materiału elektrolitowego (ponad 95% gęstości teoretycznej) oraz ogniwa z kompozytowymi elektrodami w układzie symetrycznym, skonstruowanego w oparciu o badane materiały ceramiczne. Badania przeprowadzono w atmosferach nawilżonego powietrza syntetycznego i mieszaniny

EN

The main aim of this work was to develop composite electrodes for SPCFC (Symmetrical Proton Ceramic Fuel Cell). The paper presents the results of structural studies of two compounds synthesized by the solid state high-temperature reaction: electrolyte Ba0.9La0.1Zr0.25Sn0.25In0.5O3-δ and electrode SrFe0.75Mo0.25O3-δ. Regardless of the synthesis conditions, both oxides adopted the cubic perovskite crystalline structure (space group Pm-3m). By means of high-temperature diffraction measurements, it was also shown that Pm-3m symmetry for both compounds is maintained throughout the analyzed temperature range, i.e. from 25 °C to 900 °C. The values of coefficients of thermal expansion were calculated to be 12.4(2)∙10-6 K-1 and 18.5(4)∙10-6 K-1 for the electrolyte and the electrode, respectively. The results of electrochemical measurements of conductivity of dense electrolyte material sinter (above 95% of theoretical density) and a cell with composite electrodes in a symmetrical system constructed on the basis of studied ceramics are also presented. The tests were carried out in atmospheres of humidified synthetic air and Ar/H2 mixture. The total cell conductivity was 3.80•10-4 S•cm-1 at 500 °C.

9

Influence of dopants on structure of polycrystalline bismuth niobate

Czekaj D., Lisińska-Czekaj A.

Advances in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, nr 4(58)

35--41

EN

Bismuth niobate (BiNbO4) has attracted attention as a low-fired ceramics with promising microwave application potential. BiNbO4 ceramics was fabricated by mixed oxide method and sintered at temperature T<1000°C. As the sintering aids a small amount of CuO oxide was used. The crystalline structure of the ceramic samples was examined by X-ray diffraction method at room temperature. The Rietveld refinement method was used for analysis of diffraction data. As a result an influence of dopants on crystal structure of bismuth niobate (BiNbO4) ceramics was revealed. It was found that fabricated BiNbO4 ceramics adopted the orthorhombic symmetry (α-BiNbO4 phase, Pnna (52) space group). Small differences in elementary cell parameters were found.

10

Struktura a nieelastyczne rozpraszanie neutronów przez kryształy molekularne z wiązaniami wodorowymi

Rok M., Bator G., Sobczyk L.

Wiadomości Chemiczne

|

2017

|

[Z] 71, 7-8

533--557

EN

The molecular crystals, which are built of organic or organic-inorganic molecules, are characterized by the weak intermolecular interactions. From the viewpoint of the potential applications in electronics or optoelectronics the electric properties of the crystals are essential. In turn these properties are related to their crystal structure as well as the dynamics of the molecules in the solid state. The existence of the hydrogen bonds in the crystal structures, conventional and unconventional, is crucial from the viewpoint of the electric properties of the crystals. The dynamics of methyl groups present in the structure can be a measure of the molecular interactions in the crystals. In this work the dynamical properties, first of all taking into account the research results concerning the neutron scattering, will be discussed. The neutron technique is very effective as regards the methyl group dynamics investigations. The relationship between a formation of the conventional and unconventional hydrogen bonds and a tunneling of the methyl groups at low temperature will be discussed. The method of the interpretation of the INS spectra will be described taking into account the theoretical model, the parameters of which are fitted to the experimental data. The examples will regard the following molecular crystals: p-N,N’-1,10-tetraacethyldiaminodurene (TADD) (Figs. 2 and 4), 2,3,5,6-tetramethylpyrazine with chloranilic acid (TMP·CLA) (Figs. 5, 6 and 7), 2,3,5,6- tetramethylpyrazine with bromanilic acid (TMP·BRA) (Figs. 5 and 6) and the crystal of 3,4,7,8-tetramethylphenantroline (Me4phen) and its complex with picric acid (Me4phen·PIC) (Figs. 8 and 9). In this paper we have shown that the surrounding of the methyl group and its interactions with the adjacent molecules has a stronger effect than the changes in the electronic charge density in the molecule.

11

Struktura, spiekalność i właściwości transportowe protonowo przewodzących ceramik Ba1-xLnx(Zr,In,Sn)O3-δ (Ln: wybrane lantanowce)

Skubida W., Olszewska A., Niemczyk A., Cichy K., Zientara D., Świerczek K.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 1

18--27

PL

Niniejsza praca przedstawia analizę wybranych właściwości fizykochemicznych niestechiometrycznych tlenków perowskitowych z grupy Ba1-xLnx(Zr,In,Sn)O3-δ (gdzie Ln: La, Pr, Gd), wykazujących w nawilżonej atmosferze w temperaturach rzędu 400 °C i więcej przewodnictwo protonowe. Dokonano doboru składu chemicznego materiałów z rozważanej grupy, uwzględniając wartość współczynnika tolerancji Goldschmidta t, oczekiwaną wielkość niestechiometrii w podsieci tlenu δ oraz różnicę elektroujemności pomiędzy pierwiastkami obsadzającymi podsieci kationowe A i B w ABO3-δ. Wyniki pomiarów materiałów jednofazowych wykonane metodą rentgenografii strukturalnej z analizą Rietvelda pozwoliły w szczególności na określenie korelacji pomiędzy składem chemicznym, temperaturą wygrzewania i strukturą krystaliczną oraz rozmiarem krystalitów. Ponadto określono wpływ temperatury kalcynacji i dodatku In2O3 lub lepiszcza organicznego na spiekalność Ba1-xLnx(Zr,In,Sn)O3-δ. Pomiary właściwości transportowych wybranych materiałów, wykonane w różnych atmosferach, tj. powietrza suchego i powietrza nawilżanego 3% obj. H2O lub D2O, umożliwiły wyznaczenie składowej protonowej przewodnictwa elektrycznego. Uzyskane wyniki wskazują na potencjalną możliwość zastosowania rozważanych związków jako elektrolitów lub materiałów elektrodowych w przewodzących protonowo ogniwach typu SOFC lub elektrolizerach SOEC.

EN

This paper presents analysis of selected physicochemical properties of non-stechiometric perovskite-type oxides from the Ba1-xLnx(Zr,In,Sn)O3-δ group (where Ln: La, Pr, Gd) that in a humidified atmosphere at high temperatures around 400 °C and more show proton conductivity. Selection of chemical composition in the considered group was done by taking into account the calculated Goldschmidt’s tolerance factor, the expected oxygen non-stoichiometry and the difference of the electronegativity between the B- and A-site cations in ABO3-δ. In particular, the obtained results for single-phase materials using X-ray diffraction with Rietveld analysis made it possible to determine the correlation between the chemical composition, annealing temperature, crystalline structure and the grain size in the considered group of oxides. Moreover, the influence of calcination temperature and addition of In2O3 or organic binder on sinterability of the samples was determined. Transport properties measurements of selected materials, which were carried out in different atmospheres (i.e. dry air, wet air with 3 vol.% H2O or D2O) allowed us to determine proton component of the conductivity. The obtained results indicate a potential application of the studied compounds as electrolytes or electrode materials in proton-conducting solid oxide fuel cells (SOFC) or electrolysers (SOEC).

12

Structure and properties of multi component (Ti-Zr-Cr-Nb)N coatings obtained by vacuum-arc deposition

Yeskermessov D. K., Plotnikov S. V., Yerdybaeva N. K.

Tribologia

|

2016

|

nr 6

205--218

EN

Investigated multicomponent coating nitride (Ti-Zr-Cr-Nb)N in this study were obtained using a well-developed technique of vacuum-arc deposition. Theoretical and experimental studies show that the chemical composition, microstructure, and mechanical properties of coatings are based closely on deposition parameters (the working gas pressure and bias potential on the substrate). The microstructure and mechanical properties (Ti-Zr-Cr-Nb)N coatings were investigated using a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive microanalysis prefix and X-ray diffraction (XRD). Phase analysis of nitride coatings (Zr-Ti-Cr-Nb)N indicates a TiN phase, NbTiN2, ZrTiNb, ZrNb, TiCr and α-Ti. The coatings thickness reached 6.8 µm and their maximum of hardness was H = 43,7GPa. Tribological (test “ball-on-disc”) and mechanical (scratch test) properties of multi-coating were studied. The experimental results obtained by studying multicomponent coatings (Ti-Zr-Cr-Nb)N are promising and can be used as protective coatings for cutting tools and structural materials.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki badań wieloskładnikowych powłok ceramicznych (Ti-Zr-Cr-Nb)N, wytworzonych z wykorzystaniem metody łukowo-próżniowej. Badania teoretyczne i doświadczalne wykazują, że skład chemiczny, mikrostruktura oraz właściwości mechaniczne powłok związane są ściśle z parametrami osadzania (ciśnienia roboczego gazu i potencjału polaryzacji na podłożu). Mikrostruktury powłok badano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) wyposażonego w przystawki do mikroanalizy dyspersji energii i dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Przeprowadzona analiza fazowa powłok (Ti-Zr-Cr-Nb)N wykazała występowanie faz TiN, NbTiN2, ZrTiNb, ZrNb, TiCr oraz α-Ti. Zmierzona grubość powłok osiągała wartość 6,8 µm natomiast największa ich twardość H = 43,7GPa. Badane były również właściwości tribologiczne powłok (metoda ball-on-disc) i mechaniczne (test zarysowania). Wyniki przeprowadzonych analiz wieloskładnikowych powłok ceramicznych (Ti-Zr-Cr-Nb)N są bardzo obiecujące i wykazują, że mogą być one stosowane jako powłoki ochronne dla narzędzi skrawających oraz w materiałach strukturalnych.

13

Ceramiczne nadprzewodniki wysokotemperaturowe – podział i zastosowanie

Pęczkowski P., Szterner P., Jaegermann Z.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 27

57--70

PL

Artykuł jest pracą przeglądową, otwiera cykl publikacji dotyczących ceramicznych nadprzewodników wysokotemperaturowych ze zwróceniem szczególnej uwagi na nadprzewodnik z rodziny miedzianów – YBa2Cu3O7-x. W pierwszej części przedstawiono krótką historię odkryć materiałów nadprzewodzących, podano definicje nadprzewodników niskotemperaturowych i wysokotemperaturowych oraz nadprzewodników I i II rodzaju. Przedstawiono także możliwości przemysłowych zastosowań materiałów nadprzewodzących.

EN

The article is the review which opens a series of articles on ceramic hightemperature superconductors with particular attention to the superconductor family of cuprates – YBa2Cu3O7-x. The first part presents a brief history of the discovery of superconducting materials, the definitions of low- and high-temperature superconductors as well as type I and II superconductors. The possibilities of industrial applications of superconducting materials are briefly presented.

14

Optimization of synthesis of single phase nanostructured LiFePO4 materials

Winkowska M., Lipińska L., Strachowski T., Wasiucionek M.

Materiały Elektroniczne

|

2016

|

T. 44, nr 3

4--8

EN

LiFePO4 samples were first prepared by a modified sol - gel process and then the resulting LiFePO4 xerogel was ground and calcined in a tube furnace in an inert atmosphere in nitrogen flow. The main goal of this research work which was lowering the temperature and the time of synthesis of LiFePO4 was achieved. It was confirmed that the material contains only a LiFePO4 triphylite phase and that the presence of carbon resulting from pyrolysis of initial carbonaceous reagents does not affect the crystalline structure of the material.

PL

Próbki materiału LiFePO4 przygotowano zmodyfikowaną metodą zol - żel. Otrzymany kserożel został roztarty w moździerzu i kalcynowany w piecu rurowym w atmosferze ochronnej, w przepływie azotu. Główny cel pracy jakim było obniżenie temperatury i czasu trwania procesu, został osiągnięty. Potwierdzono, że materiał ten składa się tylko z tryfilitowej fazy LiFePO4. Dowiedziono, że węgiel obecny w próbce, pochodzący z rozkładu pirolitycznego wyjściowych soli organicznych nie wpływa na formowanie się fazy krystalicznej.

15

Właściwości strukturalne, transportowe i elektrochemiczne P2-Na0,7Fe0,5Mn0,5O2 – materiału katodowego dla ogniw Na-ion

Baster D., Kondracki Ł., Kulka A., Molenda J.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 4

320--323

PL

W pracy przedstawiono opis wysokotemperaturowej syntezy nowego materiału katodowego dla ogniw Na-ion batteries o strukturze warstwowej P2-Na0,7Fe0,5Mn0,5O2. Zbadano strukturę krystaliczną oraz wyznaczono charakterystykę temperaturową przewodnictwa elektrycznego otrzymanego materiału. Na bazie uzyskanego tlenku przygotowano ogniwa elektrochemiczne o schemacie Na/Na+/NaxFe0,5Mn0,5O2. Dla tak skonstruowanych ogniw wyznaczono pojemność właściwą materiału katodowego, odwracalność pracy ogniwa oraz stabilność podczas cyklicznego ładowania i rozładowania. Najwyższa uzyskana pojemność rozładowania ogniwa Na/Na+/NaxFe0,5Mn0,5O2 wynosiła 200 mAh/g przy szybkości rozładowania C/20. Monotoniczną zmianę potencjału zarejestrowano w zakresie 2-3 V. W oparciu o wyniki badań materiału katodowego Na0,7Fe0,5Mn0,5O2 metodą in-situ XRD w trakcie procesu ładowania i rozładowania ogniwa Na/Na+/Na0,7Fe0,5Mn0,5O2 stwierdzono, że struktura krystaliczna nie ulega zmianom w trakcie procesu elektrochemicznej deinterkalacji/interkalacji sodu z wyjątkiem odwracalnych zmian parametrów sieciowych.

EN

This work presents a high-temperature method of synthesis of a new cathode material for Na-ion batteries with the layered structure P2-Na0.7Fe0.5Mn0.5O2. The crystal structure and temperature dependence of electrical conductivity of the obtained material were investigated. The synthesized powder was applied as cathode material in Na/Na+/NaxFe0.5Mn0.5O2-type cells. Specific capacity of the cathode material, reversibility and stability during charge-discharge cycles measurements were carried out in order to characterize electrochemical properties of the cells. The highest discharge capacity of the Na/Na+/NaxFe0.5Mn0.5O2 cell was about 200 mAh/g with C/20 current rate. The monotonous voltage changes were recorded in the range of 2-3 V. Results obtained by the in-situ XRD technique during the process of charging and discharging of the Na/Na+/Na0.7Fe0.5Mn0.5O2 type cell provide a conclusion that the crystal structure of cathode material does not change during the electrochemical deintercalation/intercalation process of sodium except of reversible changes of structure parameters.

16

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.

17

Correlation between crystal and magnetic structure of the polycrystalline and nanoparticle TbMnO3 manganite

Bażela W., Dul M., Szytuła A., Dyakonov V.

Czasopismo Techniczne. Nauki Podstawowe

|

2016

|

Y. 113, iss. 1-NP

5--15

EN

On the basis of neutron diffraction data the Mn−O bond lengths and Mn−O−Mn bond angles for the poly- and nanocrystalline TbMnO3 samples are determined. All the samples crystallize in the orthorhombically distorted perovskite structure (space group Pnma) and exhibit antiferromagnetic ordering below 41 K. The Tb atoms and O1 atoms are in (4)c site, Mn atoms − in 4(b) site and O2 atoms − in 8(d) site. The Mn−O2−Mn bond angles for the polycrystalline and nanosize samples are similar, whereas the Mn−O1−Mn bond angles for the nanoparticle samples are larger. The temperature dependencies of the Mn−O bond lengths and the Mn−O−Mn bond angles, the Jahn-Teller distortion parameter (JT) and MnO6 − octahedron distortion parameter (delta) for polycrystalline sample exhibit anomalies at TN temperature for Mn sublattice.

PL

Na podstawie wyników neutronowej dyfrakcji wyznaczono długości wiązań Mn−O oraz kąty wiązania Mn−O−Mn dla polikrystalicznej oraz nanorozmiarowych próbek manganitu TbMnO3. Wszystkie próbki krystalizują w rombowo zdystorsowanej strukturze perowskitu (grupa przestrzenna Pnma) i wykazują antyferromagnetyczne uporządkowanie poniżej 41 K. Atomy Tb i tlenu O1 zajmują pozycję 4(c), atomy Mn pozycję 4(b), a atomy tlenu O2 pozycję 4(d). Wartości kątów wiązania Mn−O2−Mn są zbliżone dla polikrystalicznej i nanorozmiarowych próbek związku TbMnO3, podczas gdy wartości kątów wiązania Mn–Mn−O1–Mn są wyższe dla próbek nanorozmiarowych. Temperaturowe zależności: długości wiązań Mn−O, kątów wiązania Mn–O–Mn, parametru dystorsji Jahna-Tellera (JT) oraz parametru dystorsji oktaedru MnOMn−O6 (delta) wykazują dla próbki polikrystalicznej anomalie w temperaturze Néela dla podsieci Mn.

18

Poliuretany modyfikowane hydroksyapatytem jako biomateriały

Król P., Król B., Pielichowska K., Szałański P., Kobylarz D.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

559--571

PL

Kompozyty poliuretanowe otrzymywano w reakcji diizocyjanianu HDI lub HMDI, poli(kaprolaktono)diolu i 1,4-butanodiolu w roztworze 1,4-dioksanu, zawierającym zdyspergowany hydroksyapatyt. Metodami SEM iEDX oceniono stopień rozproszenia cząstek nanonapełniacza w matrycy poliuretanowej, a technikami DSC, DSC TOPEM i WAXD zbadano właściwości termiczne i określono wpływ hydroksyapatytu na zdolność do krystalizacji poliuretanu liniowego, uformowanego w postaci cienkiej powłoki. Ze względu na możliwość zastosowania otrzymanego kompozytu jako biomateriału oznaczono jego właściwości mechaniczne, określono charakter chemiczny otrzymanej powłoki i jej odporność hydrolityczną podczas długotrwałej inkubacji w płynie fizjologicznym.

EN

Polyurethane composites were obtained in the reaction of HDI or HMDI diisocyanate, polycaprolactone diol and 1,4-butanediol in 1,4-dioxane solution containing dispersed hydroxyapatite. The distribution of hydroxyapatite particles in the polymer matrix has been examined using SEM-EDX method. By applying DSC, TOPEM DSC and WAXD methods the thermal properties and effect of hydroxyapatite on the crystallization ability of linear polyurethane in the form of thin film have been investigated. With regard to the possibility of using the obtained composite as a biomaterial its mechanical and thermal properties have been determined. Also, the chemical character of the obtained coating and its hydrolytic resistance during long-term incubation in physiological fluid have been evaluated.

19

Struktura i właściwości powlok CrCN otrzymanych metodą katodowego odparowania łukowego w układzie stacjonarnym

Warcholiński B., Gilewicz A., Łupicka O., Kolodiy I. V., Kuprin A. S., Ovcharenko V. D., Tolmachova G. N.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 4

62--71

PL

Powłoki ochronne na narzędziach i częściach maszyn to skuteczny sposób na poprawę ich trwałości. Ze względu na dobrą odporność na utlenianie i zużycie powłoki azotku chromu są powszechnie stosowane w przemyśle. Prowadzone są prace zmierzające do dalszej poprawy właściwości powłok, m. in. poprzez domieszkowanie węglem, oraz rozszerzenia zakresu zastosowań. Celem pracy było określenie wpływu zmian ciśnienia azotu i napięcia polaryzacji podłoża na szybkość nanoszenia, chropowatość, strukturę krystalograficzną, twardość, przyczepność do podłoża oraz zużycie powłok CrCN otrzymanych na podłożach ze stali HS6-5-2 w układzie stacjonarnym (bez obrotu podłoży) i porównanie z odpowiednimi właściwościami powłok CrN formowanych w tożsamych warunkach. Stwierdzono, że grubości powłok uzyskanych na przedniej stronie podłoża są zbliżone, niezależnie od warunków technologicznych formowania. Powłoki formowane na tylnej stronie podłoża charakteryzowały się około trzykrotnie mniejszą grubością. Badania struktury krystalicznej powłok prowadzono na urządzeniu DRON 4. Wykazały one, że w zależności od doboru parametrów procesu technologicznego i umieszczenia podłoży możliwe jest wytworzenie powłok o różnej dominującej orientacji sieci krystalograficznych. Powłoki są silnie steksturowane - współczynnik tekstury zależy od warunków formowania powłoki.

EN

Protective coatings on tools and machine parts is an effective way to improve their durability. Due to good resistance to oxida-tion and wear chromium nitride coatings are widely used in industry. The works aimed at further improving, for exampie by carbon doping, the properties of the coatings and to extend its applications are carried out. The goal of this study was to investigate the effect of nitrogen pressure and substrate bias voltage on the deposition rate, roughness, structure, hardness, adhesion and wear of CrCN coatings formed on HS6-5-2 steel substrates in stationaty system (without substrates rotation) and comparison with adequate properties of CrN coating formed in similar conditions. It was found that coating thicknesses obtained on the front side of the substrate are approximately the same regardless of technological conditions of deposition. The coatings formed on the reverse side of the substrate characterize about three times lower thickness. The studies of the crystal structure of the coatings was performed on a DRON 4 device. X-rays investigations showed that it is possible to form coatings with different dominant crystallographic orientation of the lattice depending on the selection ofprocess parameters and placement of substrates.

20

Struktura powłok CrN wytworzonych metodą katodowego odparowania łukowego w układzie stacjonarnym

Warcholiński B., Gilewicz A., Łupicka O., Kolodiy I. V., Kuprin A. S.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

296--300

PL

Powłoki ochronne na narzędziach i częściach maszyn to skuteczny sposób na poprawę ich trwałości. Ze względu na dobrą odporność na utlenianie i zużycie powłoki azotku chromu są powszechnie stosowane w przemyśle. Prowadzone są prace zmierzające do dalszej poprawy właściwości powłok oraz rozszerzenia zakresu zastosowań. Celem pracy było zbadanie wpływu ciśnienia azotu pN2 i natężenia polaryzacji podłoża UB na szybkość nanoszenia, chropowatość i strukturę powłok Cr–N otrzymanych na podłożach ze stali HS6-5-2 o średnicy 32 mm. Podłoża umieszczono równolegle do katody, a powłoki formowano na ich stronie przedniej i tylnej. Stwierdzono, że grubość powłok uzyskanych na przedniej stronie podłoża jest w przybliżeniu jednakowa niezależnie od pN2 i UB. W przypadku powłok formowanych na odwrotnej stronie podłoża ze wzrostem pN2 grubość powłoki rośnie, a ze wzrostem UB nie wykazuje monotonicznego charakteru zmian. Badania struktury krystalicznej powłok prowadzono na urządzeniu DRON 4. Stwierdzono, że ze wzrostem ciśnienia azotu następuje zmiana struktury fazowej zależna od strony podłoża, na której formowana jest powłoka. Na przedniej stronie podłoża można zaobserwować przemianę Cr2N → CrN, natomiast na tylnej Cr + Cr2N → Cr2N + CrN → CrN. Wzrost napięcia polaryzacji podłoża powoduje zmianę uprzywilejowanej orientacji płaszczyzn, a także w wyniku rozpylania wstecznego przemianę fazową CrN → Cr2N + CrN. Powłoki są silnie steksturowane, współczynnik tekstury zależy od warunków formowania powłoki, to jest ciśnienia azotu i napięcia polaryzacji podłoża.

EN

Protective coatings on tools and machine parts is an effective way to improve their durability. Due to good resistance to oxidation and wear chromium nitride coatings are widely used in industry. The works aimed at further improving the properties of the coatings and to extend its applications are carried out. The goal of this study was to investigate the effect of nitrogen pressure pN2 and substrate bias voltage UB on the deposition rate, roughness and structure of Cr–N coatings formed on HS6-5-2 steel substrates with a diameter of 32 mm. Substrates were placed parallel to the cathode, and a coating was formed on their front and reverse sides. It was found that coating thicknesses obtained on the front side of the substrate are approximately the same regardless of pN2 and UB. In the case of coatings formed on the reverse side of the substrate with increasing of pN2 the coating thickness increases, and the increase of UB does not show the monotone character changes of the coating thickness. The studies of the crystal structure of the coatings was performed on a DRON 4 device. It was found that with increasing nitrogen pressure the change of phase composition depends on the substrate side on which the coating is formed. On the front side of the substrate can be observed conversion of Cr2N → CrN, while on the reverse side: Cr + Cr2N → Cr2N + CrN → CrN. Increase in substrate bias voltage changes the preferred orientation of the planes, and as a result of resputtering the phase change CrN → Cr2N + CrN. The coatings are highly textured, the texture coefficient depends on the conditions of formation of the coating, i.e. nitrogen pressure and substrate bias voltage.