Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 69

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  EIS
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących oceny odporności korozyjnej powłok stopowych poddanych obróbce cieplnej (Zn-Ni-W/320°C oraz Zn-Ni-P-W/320°C). Wyznaczono morfologię powierzchni oraz skład fazowy otrzymanych powłok. Odporność na korozję elektrochemiczną badano w 5% roztworze NaCl. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że odporność korozyjna powłoki Zn-Ni-P-W/320°C jest większa niż powłoki Zn-Ni-W/320°C.
EN
The paper presents results of research concerning the evaluation of corrosion resistance of heat-treated alloy coatings (Zn-Ni-W/320°C and Zn-Ni-P-W/320°C). The surface morphology and phase composition of the obtained coatings were determined. Electrochemical corrosion resistance was studied in 5% NaCl solution. On the basis of these studies it was found that the corrosion resistance of Zn-Ni-P-W/320°C coating is higher than Zn-Ni-W/320°C coating.
EN
The paper presents the results of the pitting resistance investigations of selected stainless steels in the chloride environment and the simultaneous impact of erosive factors using the cyclic polarization technique. Additionally, using electrochemical techniques, ie: electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and measurement of corrosion potential, the behavior of the passive layer of selected stainless steels in the environment of chlorides and erosion was examined. On the basis of the obtained results, the resist-ance of stainless steels 1.4301 and 1.4404 was found, both on the effect of chloride ions and erosive factors in the studied systems. Both tested steels are susceptible to pitting corrosion. It was found that a good measure of erosive impact on stainless steel is both impedance spectrum analysis and continuous monitoring of the corrosion potential of steel.
EN
The paper presents the influence of ZrO2 coating on Ti6Al7Nb titanium alloy depending on the method of deposition. The coatings were made by sol-gel method and atomic layer deposition (ALD). Wettability tests, pitting corrosion assessment and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were carried out in the paper. Complementary macro- and microscopic observations, roughness analysis by profilometric method and atomic force microscopy (AFM) were made. Based on the results obtained, it can be concluded that the type of method of depositing the layer on the surface of the material has a significant influence on its properties and that it should be taken into account during the process of the material improvement. Drawing on the findings presented, it can be inferred that roughness has a significant impact upon the surface wetttability of the tested surfaces and their related corrosion resistance. The obtainment of hydrophobic surfaces is for smaller rougidity values.
EN
Mg-1.6Gd binary alloy was subjected to uniaxial warm rolling at a unidirectional and cross-sectional with a reduction ratio of 95% in order to observe the relationship between its microstructural changes to the degradation behavior. The warm rolling was performed at a temperature range of its recrystallization temperature, which were 400°C and 560°C, and a feed rate of 10 mm/min. Degradation behaviors of Mg-1.6Gd binary alloy was evaluated by means of potentiodynamic polarization and hydrogen evolution test in modified Kokubo’s SBF solution at temperature of 37 ± 1ºC. The lowest corrosion rate of 0.126 mm/year derived from potentiodynamic polarization test was showed by unidirectional-rolled specimen at temperature of 560°C. Hydrogen evolution test results showed the lowest hydrogen gas formed during 24 hours of immersion was found on unidirectional-rolled specimen at temperature of 560°C with a rate of 0.268 cc/cm2/hours. While cross rolled specimens showed a high corrosion and hydrogen evolution rate of 20 mm/year and 0.28 cc/cm2/hours.
EN
The aim of this study is to compare the corrosion resistance of X37CrMoV5-l tool steel after nanostructurization and after a conventional heat treatment. The nanostructuring treatment consisted of austempering at 300°C, which produced a microstructure composed of nanometric carbide-free bainite separated by nanometric layers of retained austenite. The retained austenite occurred also in form of blocks which partially undergo martensitic transformation during final cooling. For comparison, a series of steel samples were subjected to a standard quenching and high tempering treatment, which produced a microstructure of tempered martensite. The obtained results showed that the corrosion resistance of steel after both variants of heat treatment is similar. The results indicate that the nanocrystalline structure with high density of intercrystalline boundaries do not deteriorate the corrosion resistance of steel, which depends to a greater extent on its phase composition.
EN
Preliminary studies on the possibility of electropolishing of 304 alloy steel in a new non-aqueous galvanic bath have been performed. 304 stainless steel was polarized anodically in (2-hydroxyethyl) trimethylammonium chloride : oxalic acid (1:1 molar ratio) eutectic solvent. By means of LSV technique it was found that the active dissolution of steel at 75 °C takes place at potentials between 0.1 and 0.7 V vs. Ag. Anodic treatment of 304 steel in eutectic mixture at 3.5 A dm-2 for 5 min caused selective dissolution of both the surface of austenite grains and their boundaries. According to the LPR and EIS techniques, raw degreased steel showed higher corrosion resistance after 120 hrs exposure to 0.5 M NaCl solution than that of polarized steel. However, SEM analysis revealed that the former experienced pitting corrosion, while the steel after anodic treatment in non-aqueous bath experienced only general corrosion.
PL
Przeprowadzono wstępne badania rozpoznawcze nad możliwością prowadzenia procesu elektropolerowania stali stopowej 304 w nowej niewodnej kąpieli galwanicznej. Stal 304 została poddana polaryzacji anodowej w rozpuszczalniku eutektycznym złożonym z chlorku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego i kwasu szczawiowego (w stosunku molowym 1:1). Techniką LSV określono, że aktywne roztwarzanie stali w 75 °C zachodzi przy potencjałach w zakresie od 0,1 do 0,7 V wzgl. Ag. Polaryzacja anodowa stali 304 w mieszaninie eutektycznej przy 3,5 A dm-2 przez 5 min doprowadziła do selektywnego roztwarzania zarówno powierzchni ziaren austenitu jak i ich granic. Technikami LPR i EIS zmierzono, że stal w stanie otrzymania po odtłuszczaniu wykazała wyższą odporność na korozję po 120 godzinach ekspozycji w 0,5 M roztworze NaCl niż stal po polaryzacji. W trakcie analizy SEM zauważono jednak, że ta pierwsza doznała korozji wżerowej, podczas gdy stal po polaryzacji anodowej w kąpieli niewodnej uległa jedynie korozji równomiernej.
EN
The paper presents the results of the pitting resistance investigations of selected stainless steels in the chloride environment and the simultaneous impact of erosive factors using the cyclic polarization technique. Additionally, using electrochemical techniques, ie: electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and measurement of corrosion potential, the behavior of the passive layer of selected stainless steels in the environment of chlorides and erosion was examined. On the basis of the obtained results, the resistance of stainless steels 1.4301 and 1.4404 was found, both on the effect of chloride ions and erosive factors in the studied systems. Both tested steels are susceptible to pitting corrosion. It was found that a good measure of erosive impact on stainless steel is both impedance spectrum analysis and continuous monitoring of the corrosion potential of steel.
EN
The morphology, topography and corrosion resistance of zinc coatings deposited galvanostatically in choline chloride / urea (1:2 molar ratio) eutectic mixture were investigated. It was discovered that in this solvent containing 0.3 mol dm−3 ZnCl2, the reduction of zinc starts below −1.1 V vs. Ag wire quasi-reference electrode. The morphology and structure of the deposits are strongly affected by the temperature of plating bath (40-70 °C) and the cathodic current density (1.0-4.6 mA cm−2 ). Electrodeposition at lower current density and higher plating bath temperature (60 °C) results in more compact and tight zinc coating. According to EIS measurements, the calculated charge transfer resistance is higher than 2 kΩ cm2 after 24 hours exposure in 0.05 mol dm−3 solution of NaCl.
PL
Zbadano morfologię, topografię oraz odporność na korozję powłok cynkowych osadzonych elektrochemicznie w warunkach stałoprądowych w kąpieli bezwodnej bazującej na mieszaninie eutektycznej chlorku choliny i mocznika (1:2 molowo). Wykazano, że redukcja cynku w tej mieszaninie zawierającej 0,3 mol dm−3 ZnCl2 zachodzi przy potencjałach bardziej ujemnych niż −1,1 V względem pseudo elektrody srebrnej (drut Ag). Morfologia i struktura powłok silnie zależy od temperatury kąpieli (40-70 °C) oraz gęstości prądu katodowego (1,0-4,6 mA cm−2 ). Zwarte i bardziej szczelne powłoki można otrzymać prowadząc osadzanie przy niższej gęstości prądu katodowego oraz w wyższej temperaturze (60 °C). Pomiary techniką EIS wykazały, że w 0,05 mol dm−3 roztworze NaCl, rezystancja przeniesienia ładunku po 24 h ekspozycji utrzymuje się powyżej 2 kΩ cm2.
PL
Przeprowadzono porównawcze badania korozyjne ocynkowanej stali zbrojeniowej w próbkach z zaprawy cementowej. Analizie badawczej, a także procesowi cynkowania ogniowego, poddano jedną z najczęściej obecnie stosowanych w polskich konstrukcjach żelbetowych żebrowaną stal gatunku B500SP. Czynnikiem korozyjnym był chlorek wapnia dodawany do wody zarobowej zaprawy. Jako elementy referencyjne wykonano próbki bez chlorków. Ocenę zagrożenia korozyjnego stali zbrojeniowej w zaprawie przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) i oporu polaryzacji liniowej (LPR). Skutki procesów korozyjnych na ocynkowanym zbrojeniu w zaprawie cementowej obserwowano i analizowano pod mikroskopem skaningowym.
EN
Comparative tests on corrosion of galvanized reinforcing steel in specimens from cement mortar were performed. Ribbed steel of grade B500SP, one of the most commonly used in reinforced concrete structures in Poland, was analysed and hot dip galvanized. Calcium chloride added to batched water, turned out to be a corrosion inducing agent. Specimens without chlorides were used as the reference elements. Corrosion risk of reinforcing steel in the mortar was evaluating using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Linear Polarization Resistance (LPR) techniques. Corrosion effects on galvanized reinforcement in the cement mortar were observed and analysed under the scanning microscope.
PL
Praca dotyczy oceny skuteczności metody elektrochemicznej ekstrakcji chlorków z betonu. W celu przyspieszenia naturalnie wolnego wnikania chlorków w betonową otulinę zbrojenia przeprowadzono proces migracji chlorków w polu elektrycznym. Następnie wykonano zabieg elektrochemicznej ekstrakcji chlorków. W trakcie wprowadzania chlorków do betonu, a także przed i po zakończeniu procesu ekstrakcji prowadzono badania mechanizmu przebiegu procesów korozyjnych zbrojenia metodą EIS. Po zakończonych pomiarach impedancyjnych wykonywano warstwowe ścieranie betonu otuliny, przygotowywano modelowe roztwory cieczy porowej, w których oznaczano stężenie chlorków i pH. Łączna analiza pomiarów impedancyjnych stalowego zbrojenia oraz profili chlorkowych i pvH betonu umożliwiła ocenę skuteczności zabiegu elektrochemicznej ekstrakcji. Wykonany zabieg silnie obniżył stężenie chlorków w betonie, ale nie w każdym przypadku zmniejszył szybkość korozji zbrojenia.
EN
This paper refers to the evaluation of the effectiveness of electrochemical chloride extraction from concrete. The naturally slow process of chloride ingress into concrete cover was accelerated by chloride migration in the electric field. Later we performed the process of electrochemical chloride extraction. The process mechanism of reinforcement corrosion was tested by EIS during the process of chloride ingress into concrete, before and after the extraction process. After completing impedance measurements, concrete cover ground in layers was used to prepare model solutions of concrete pore water, in which chloride concentration and pH values were determined. The total analysis of impedance measurements of steel reinforcement, chloride and pH profiles in concrete was used to evaluate the effectiveness of electrochemical extraction. That treatment greatly reduced chloride concentration in concrete, but not always decreased corrosion rate of reinforcement.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań własności warstw pasywnych powstałych na ferrytycznej, Cr-Ni austenitycznej i Cr-Mn austenitycznej stali nierdzewnej o zróżnicowanym wykończeniu powierzchni po pasywacji przez 30, 60 i 120 minut w roztworze wodnym kwasu azotowego z zastosowaniem elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Dla wszystkich badanych gatunków stali nierdzewnych można przyjąć, że optymalny czas pasywacji wynosił 60 minut, biorąc pod uwagę zarówno chropowatość powierzchni, jak i parametry EIS utworzonej warstwy pasywnej. Próbki po pasywacji badano także w komorze klimatycznej w teście neutralnej mgły solnej (NSS) i porównywano do charakterystyki EIS.
EN
The properties of oxide films formed on ferritic, austenitic Cr-Ni and austenitic Cr-Mn stainless steels of various surface finish after the passivation procedure lasting 30, 60 and 120 minutes in an aqueous solution containing nitric acid were tested using of electrochemical impedance spectroscopy (EIS). For all tested stainless steel grades the optimal passivation time was 60 min when taking into account both the surface roughness increase and the EIS parameters describing the resistance and capacitance character of the formed oxide layer of the double-layer nature. The passivated samples were also tested in the neutral salt spray (NSS) test and compared to the EIS characteristics.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań własności warstw pasywnych powstałych na ferrytycznej, Cr-Ni austenitycznej i Cr-Mn austenitycznej stali nierdzewnej o zróżnicowanym wykończeniu powierzchni po pasywacji przez 30, 60 i 120 minut w roztworze wodnym kwasu azotowego z zastosowaniem elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Dla wszystkich badanych gatunków stali nierdzewnych można przyjąć, że optymalny czas pasywacji wynosił 60 minut, biorąc pod uwagę zarówno chropowatość powierzchni, jak i parametry EIS utworzonej warstwy pasywnej. Próbki po pasywacji badano także w komorze klimatycznej w teście neutralnej mgły solnej (NSS) i porównywano do charakterystyki EIS.
EN
The properties of oxide films formed on ferritic, austenitic Cr-Ni and austenitic Cr-Mn stainless steels of various surface finish after the passivation procedure lasting 30, 60 and 120 minutes in an aqueous solution containing nitric acid were tested using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). For all tested stainless steel grades the optimal passivation time was 60 min when taking into account both the surface roughness increase and the EIS parameters describing the resistance and capacitance character of the formed oxide layer of the double-layer nature. The passivated samples were also tested in the neutral salt spray (NSS) test and compared to the EIS characteristics.
PL
W artykule analizowano realne sytuacje pomiarowe, które mogą wystąpić podczas badań diagnostycznych szybkości korozji stalowego zbrojenia w konstrukcji betonowej. W celu uniknięcia wpływu na wyniki pomiarów niejednorodności struktury betonu, w badaniach beton odwzorowano syntetyczną cieczą porową o pH = 13,4. Pomiary prowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej w układzie trójelektrodowym. Elektrodą badaną był stalowy pręt zbrojeniowy średnicy 22 mm ze stali gatunku RB500. Przeciwelektrodę wykonano z blachy odpornej na korozję, a jako elektrodę referencyjną zastosowano Cl–/AgCl,Ag. W badaniu uwzględniono pięć wzajemnych, niesymetrycznych usytuowań przeciwelektrody z elektrodą referencyjną względem elektrody badanej. Jako dodatkowe zmienne parametry układu przyjęto trzy różne odległości badanego pręta od przeciwelektrody oraz trzy zróżnicowane szerokości przeciwelektrody. Analiza wyników wykazała istnienie bardzo wyraźnego wpływu na przebiegi widm impedancyjnych względnego przesunięcia między elektrodą badaną i przeciwelektrodą, natomiast zmienność pozostałych dwóch parametrów geometrycznych układu można uznać za mniej istotną.
EN
This paper presents the analysis of real measuring situations which can occur while conducting diagnostic tests on corrosion rate of steel reinforcement in a concrete structure. For the purpose of this research, concrete was modelled with synthetic pore solution with pH = 13.4 to avoid the impact of non-homogeneous structure of concrete on test results. Measurements were performed by electrochemical impedance spectroscopy in a three-electrode setup. A working electrode was a steel rebar with a diameter of 22 mm, made of steel grade RB500. A counter electrode was made of stainless steel, and Cl–/AgCl,Ag electrode was used as a reference electrode. The tests included five unsymmetrical arrangements of the counter electrode and the reference electrode against the working electrode. Three different distances between the tested rebar and the counter electrode and three different widths of the counter electrode were assumed as additional variable parameters of the setup. The analysed results indicated a very significant effect of the relative displacement between the working electrode and the counter electrode on shapes of impedance spectra. Variability of other two geometrical parameters seemed to be less important.
EN
The corrosion resistance of Ni–Mo (11÷32 wt% Mo) alloy coatings during 72 h exposure in 0.5 mol·dm−3 solution of NaCl was investigated by means of EIS method. The highest corrosion resistance (charge transfer resistance >12 kΩ·cm2) among all investigated coatings was measured for Ni–Mo coatings with higher molybdenum content (21÷32 wt%). However, after 48-60 h of immersion, visible micro cracks appeared in Ni–28 wt% Mo and Ni–32 wt% Mo alloy coatings, probably due to the significant internal stresses. This phenomenon was observed especially for Ni–32 wt% Mo coating, and it was accompanied by an abrupt decrease in a charge transfer resistance from 8.7 to 2.7 kΩ·cmThe corrosion resistance of Ni–Mo (11÷32 wt% Mo) alloy coatings during 72 h exposure in 0.5 mol·dm−3 solution of NaCl was investigated by means of EIS method. The highest corrosion resistance (charge transfer resistance >12 kΩ·cm2) among all investigated coatings was measured for Ni–Mo coatings with higher molybdenum content (21÷32 wt%). However, after 48-60 h of immersion, visible micro cracks appeared in Ni–28 wt% Mo and Ni–32 wt% Mo alloy coatings, probably due to the significant internal stresses. This phenomenon was observed especially for Ni–32 wt% Mo coating, and it was accompanied by an abrupt decrease in a charge transfer resistance from 8.7 to 2.7 kΩ·cm2 after 5 and 24 h, respectively. According to EIS results, coating containing 21 wt% Mo offers the best protective properties towards steel substrate. This may be associated with the existence of a compact, tight and very thin passive layer which does not undergo damage during exposure. after 5 and 24 h, respectively. According to EIS results, coating containing 21 wt% Mo offers the best protective properties towards steel substrate. This may be associated with the existence of a compact, tight and very thin passive layer which does not undergo damage during exposure.
PL
Metodą EIS zbadano odporność na korozję powłok Ni–Mo (11÷32% mas. Mo) w czasie 72 h ekspozycji w 0,5 mol·dm−3 roztworze NaCl. Najwyższą odpornością na korozję (rezystancja przeniesienia ładunku >12 kΩ·cm2), spośród wszystkich zbadanych powłok, charakteryzowały się powłoki Ni–Mo o zawartości 21÷32% mas. molibdenu. Zauważono jednak, że po 36÷60 h ekspozycji, na powierzchni powłok Ni–28% mas. Mo oraz Ni–32% mas. Mo pojawiły się widoczne pęknięcia, których przyczyną są najprawdopodobniej duże naprężenia wewnątrz powłok. To zjawisko było szczególnie wyraźne w przypadku powłoki Ni–32% mas. Mo, bowiem towarzyszył mu gwałtowny spadek rezystancji przeniesienia ładunku z 8,7 do 2,7 kΩ·cm2 po odpowiednio 5 i 24 h ekspozycji. Zgodnie z wynikami pomiarów metodą EIS, powłoka Ni–Mo zawierająca 21% mas. Mo zapewnia najlepsze właściwości ochronne podłoża stalowego, pomimo nieznacznie niższej od powłoki Ni–28% mas. Mo rezystancji przeniesienia ładunku. Można to powiązać z wytworzeniem na jej powierzchni zwartej i bardzo cienkiej warstwy pasywnej, która nie ulega uszkodzeniu w trakcie ekspozycji w roztworze NaCl.
PL
W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badań elektrochemicznych glinianu wapniowo-cyrkonowego o składzie chemicznym Ca7ZrAl6O18 oraz komercyjnego cementu glinowo-wapniowego. Celem przedstawionych badań było wykazanie możliwości zastosowania elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) do głębszego poznania procesów hydratacji spoiw poprzez pomiary właściwości elektrycznych zaczynów. Pomiary techniką EIS prowadzono w zakresie częstotliwości 0,1 Hz – 1 MHz w temperaturze pokojowej i atmosferze powietrza laboratoryjnego. Do analizy uzyskanych widm eksperymentalnych wykorzystano metodę dopasowania układów zastępczych. Na tej podstawie zaproponowano nowy obwód zastępczy, symulujący zjawiska zachodzące w hydratyzujących zaczynach. Sporządzono wykresy zależności części rzeczywistej impedancji od czasu trwania procesu hydratacji w zakresie niskich, średnich oraz wysokich częstotliwości. Wyniki EIS skonfrontowano z analizą składu fazowego i mikrostruktury hydratyzujących materiałów za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) i mikroskopii elektronowej (SEM).
EN
In this paper, the electrochemical studies of the hydration behaviour of calcium zirconium aluminate with chemical composition of Ca7ZrAl6O18, and commercial calcium aluminate cement (CAC) are presented. The purpose was to evaluate the usefulness of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to the investigation of hydration processes of binders via measuring the electrical properties of the cement pastes. The EIS measurements were performed in the frequency range of 0.1 Hz - 1 MHz in laboratory air at room temperature. The equivalent circuit modelling was applied for the analysis of the obtained experimental spectra. A new equivalent-electrical circuit model was proposed which was suitable for a simulation of the hydration phenomena within cement pastes. An effect of the applied field frequency on the real part of impedance Z’ versus hydration time of the cement pastes in the early stage of hydration was also presented. The results of EIS were discussed together with those of X-ray diffraction phase/composition identification and SEM characterization of the microstructure of hardened cement pastes.
EN
This paper presents an investigation on corrosion behavior of Sn-1.0Ag-0.5Cu-XAl (X = 0, 0.1, 0.5, 1.0) by means of polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements in 3.5 wt.% NaCl solution. The results show that addition of aluminum into SAC105 shifts the corrosion current density and passivation current density towards more positive values. It is also found that with an increase in aluminum concentration in SAC105 solder alloy, the corrosion current density increases and polarization resistance decreases. This suggests that SAC105 with the highest concentration of Al has the lowest corrosion resistance. In this case, the corrosion behavior seems to be attributed to anodic dissolution of aluminum and Sn-matrix.
EN
The effect of rapid cooling by the vacuum suction casting method (VSC) on the microstructure and electrochemical response of the as-cast 5052 aluminium alloy is presented. The VSC method allowed us to obtain massive samples with a very high cooling rate (102 – 103)oC/s. The microstructure of the quick-cooled sample (QC) has been significantly changed. Finer grains and more-homogeneous intermetallic phase distribution has been observed. Corrosion potential (OCP) and polarization measurements (LSV) revealed a higher activity of the QC alloy than ingot (IN), which leads to a denser and thicker corrosion-product formation on the surface. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) indicates higher resistance values, which suggests a greater thickness of the corrosion products.
18
Content available remote Characterization of GFRP interlayer as barrier layer in Al/CFRP laminate
EN
Carbon fibre reinforced polymers (CFRPs) are an attractive construction material with an increasingly wide scope of application, including the aircraft industry. By combining them with metal elements and producing fibre metal laminates (FMLs), it is possible to achieve higher mechanical properties than in the case of combinations with glass fibre reinforced polymer (GFRP). However, there is a problem associated with galvanic corrosion regarding combinations with aluminium and its alloys, stainless steel and with magnesium alloys because CFRP composites are electrical conductors. Adhesives with increasingly higher resistivity are applied in adhesive bonding technology. Fibre metal laminates (FMLs), particularly those dedicated for aircraft primary structures must be not only corrosion resistant, but first of all they must be characterized by a proper combination of mechanical properties, including fatigue features. Therefore, when designing the metal surface treatment and the type of interlayers, it is necessary to consider the joint adhesion, mechanical properties of the hybrid laminate and corrosion properties. This article presents the characterization of an interface microstructure: the anodic layer on the AA 2024 aluminium alloy-GFRP-CFRP interlayer of hybrid laminates with electrical properties presented in a previous publication. The observations have been carried out on cross-sections of Al/GFRP-R/CFRP, Al/GFRP-S/CFRP and Al/CFRP laminates in a 2/1 layout with fibres oriented in the 0° direction. Moreover, impedance measurement was performed for the oxide layer in contact with a 3.5% aqueous NaCl solution by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It has been found that the low contact resistivity between the laminate with the GFRP-S interlayer was caused by carbon fibre migration to the Al/GFRP-S boundary. Furthermore, the low surface resistance of the CFRP composite and the porosity of the outer part of the oxide layer on aluminium enables the diffusion of aggressive ions and migration of electrical charge towards the metal substrate, which poses a threat of corrosion initiation in moisture condensation conditions.
PL
Kompozyty polimerowe wzmacniane włóknem węglowym (CFRP) są atrakcyjnym materiałem konstrukcyjnym o coraz szerszym zastosowaniu, w tym w lotnictwie. Łączenie ich z elementami metalowymi oraz wytwarzanie laminatów metalowo-włóknistych (FML) pozwala na uzyskanie wyższych właściwości mechanicznych od połączeń z kompozytem wzmacnianym włóknem szklanym (GFRP). Niestety, dla połączeń z aluminium i jego stopami, stalą nierdzewną, stopami magnezu problemem jest korozja galwaniczna, ponieważ kompozyty CFRP są przewodnikami prądu. Do łączenia technologią klejenia stosuje się kleje o coraz wyższej rezystywności. FML przeznaczone zwłaszcza na lotnicze struktury pierwszorzędowe (ang. aircraft primery structures) muszą nie tylko być odporne na korozję, ale przede wszystkim muszą mieć odpowiedni zestaw właściwości mechanicznych, w tym zmęczeniowych. Dlatego projektowanie obróbki powierzchni metalu i rodzaju międzywarstw musi uwzględniać adhezję połączenia, właściwości mechaniczne hybrydowego laminatu i właściwości korozyjne. W artykule przedstawiono badania mikrostruktury interfejsu: warstwa anodowa na stopie aluminium AA 2024- międzywarstwa GFRP-CFRP laminatów hybrydowych o właściwościach elektrycznych przedstawionych we wcześniejszej publikacji. Obserwacje wykonano na przekrojach laminatów Al/GFRP-R/CFRP, Al/GFRP-S/CFRP oraz Al/CFRP w układzie 2/1 z włóknem w kierunku 0°. Ponadto wykonano pomiar impedancji dla warstwy tlenkowej w kontakcie z 3.5% wodnym roztworem NaCl metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Stwierdzono, że przyczyną niskiej rezystywności kontaktowej laminatu z międzywarstwą GFRP-S była migracja włókna węglowego do granicy Al/GFRP-S. Ponadto niska rezystancja powierzchniowa kompozytu CFRP i porowatość zewnętrznej części warstwy tlenkowej na aluminium umożliwia dyfuzję agresywnych jonów i wędrówkę ładunku elektrycznego w kierunku podłoża metalowego, co stwarza zagrożenie inicjowania korozji w warunkach kondensacji wilgoci.
PL
Artykuł prezentuje autorski sposób ograniczenia zasięgu prądów polaryzacyjnych na stalowym zbrojeniu w betonie w trakcie pomiarów szybkości korozji. Badania przeprowadzono w wyciągu wodnym z rozdrobnionego betonu, który zobojętniono dwutlenkiem węgla, aby odwzorować beton silnie skarbonatyzowany. Pomiary wykonano w układzie trójelektrodowym dwiema metodami EIS i LPR. Elektrodą badaną był pojedynczy gładki pręt zbrojeniowy ze stali gatunku St3S, a elektrodą referencyjną Cl–/AgCl,Ag. Zastosowano dwa rodzaje elektrod pomocniczych – pasmową i kołową, obie wykonane ze stali odpornej na korozję. W celu ograniczenia zasięgu polaryzacji zbrojenia do roztworu wraz z elektrodą kołową wprowadzono izolator z rury PCV. Przyjęty pierścieniowy kształt izolatora jest odwzorowaniem w konstrukcji żelbetowej efektu nacięcia całej grubości otuliny zbrojenia i wypełnienia powstałej szczeliny izolatorem elektrycznym równocześnie sklejającym uszkodzony beton. Badania polaryzacyjne wykonano w trzech wariantach, tj. stosując elektrodę pasmową oraz elektrodą kołową z ograniczeniem i bez ograniczenia rurą PCV. Analiza porównawcza uzyskanych wyników wykazała, że zastosowany pierścieniowy izolator w około 50% ogranicza rozpływ prądów polaryzacyjnych w stosunku do elektrody kołowej bez ograniczenia, co może wskazywać na skuteczność proponowanej metody.
EN
This paper describes an original method for limiting the range of polarization currents over the steel reinforcement in concreto while measuring corrosion rate. The tests were conducted in the aqueous extract containing powdered concrete neutralised with carbon dioxide to model strongly carbonated concrete. The measurements were carried out in a three-electrode system using two methods: EIS and LPR. A single smooth rebar of St3S steel was a working electrode, and Cl–/AgCl,Ag was used as a reference electrode. Two types of counter electrodes were used, that is a disk and spade electrodes, both made of stainless steel. A nonconductive PVC pipe and a disk electrode were placed into the solution to limit the polarization range in reinforcement. Ring shape of a dielectric was to model the conditions of reinforced concrete structure when the reinforcement cover was cut through its thickness and the resulting crack was filled with an insulator which simultaneously fixed the damaged concrete. Three variants of polarization measurements were performed – with a spade electrode, and a disk electrode with or without a PVC pipe. The analysis of results demonstrates that the ring-shaped dielectric restricted the propagation of polarization current by ca. 50% compared to the the disk electrode without the PVC pipe, which could indicate that the proposed method is effective.
PL
Praca dotyczy badań polaryzacyjnych stalowego zbrojenia w roztworze modelującym ciecz porową betonu. Podjęto próbę oceny wpływu zasięgu polaryzacji mierzonego w sposób nietypowy, bo po obwodzie pręta, zamiast w kierunku jego długości. Badania zrealizowano w układzie trójelektrodowym metodą spektroskopii impedancyjnej. Elektrodą badaną był stalowy pręt o średnicy 22 mm ze stali zbrojeniowej RB500. Jako elektrodę referencyjną zastosowano Cl–/AgCl,Ag, natomiast przeciwelektrodę wykonano z blachy ze stali odpornej na korozję. W badaniach uwzględniono jako zmienne trzy parametry geometryczne układu: obwodowy zasięg polaryzacji, szerokość przeciwelektrody oraz odległość przeciwelektrody od badanego pręta. Efekt skokowej zmiany obwodowego zasięgu polaryzacji uzyskano dzięki stopniowemu obniżaniu poziomu roztworu wodnego wypełniającego pojemnik z elektrodami. Roztworem w pojemniku była syntetyczna ciecz porowa o pH = 13,4, w której oczekiwano pasywacji stalowego pręta. Analiza wyników badań wykazała, że szerokość przeciwelektrody może mieć wpływ na brak powtarzalności zależności liniowej między oporem przeniesienia ładunku a zasięgiem polaryzacji obwodowej pręta zbrojeniowego.
EN
This paper concerns the polarization tests on steel reinforcement in a solution simulating concrete pore solution. It describes an attempt to evaluate the effect of polarization range measured in an unusual way, that is, around the rebar circumference, and not along its length. Tests were conducted in a three-electrode system by impedance spectroscopy. A working electrode was a steel bar with a diameter of 22 mm, made of reinforcing steel of grade RB500. Cl–/AgCl,Ag electrode was used as a reference electrode, and a counter electrode was made of corrosion-resistant steel sheet. Three geometric parameters of the system: polarization of circumferential range, the counter electrode width and the counter electrode distance from the tested rebar were considered as variables during the tests. A discrete change in the circumferential range of polarization was achieved by decreasing gradually the level of an aqueous solution in a container with electrodes. The container was filled with synthetic pore solution with pH = 13.4, in which passivation of the steel bar was expected. The analysed test results indicated that the counter electrode width could have an impact on the fact that the linear relationship between charge transfer resistance and the polarization range around the rebar circumference was not repeatable.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.