Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Electrolytic production and characterization of nickel composite and alloy coatings containing tungsten

100%

Popczyk M.

|

tom R. 9, nr 1

62-66

EN

Ni+W composite coating was obtained by electrodeposition from the following electrolyte (concentrations in g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 84, H3BO3 - 8, CH3COONa - 10, C6H5O7Na3 * 2H2O - 30, NH4Cl - 10 + 50 g dm-3 of tungsten powder (< 150 žm, Aldrich). Ni-W alloy coating was obtained by electrodeposition from the following electrolyte (concentrations in g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 13, Na2WO4 * 2H2O - 68, NH4Cl - 50, C6H5O7Na3 * 2H2O - 200. Ni+W and Ni-W coatings were prepared under the galvanostatic conditions in such manner, that the coatings contain the same quantity of tungsten. The surface morphology of the coatings was studied using a scanning microscope (JEOL JSM - 6480). Chemical composition of obtained coatings was determined by the X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) with a special attachment to the X-ray generator TUR-M62 with flat LiF crystal. The surface of the Ni-W alloy coating is relatively regular of an island character and the surface of the Ni+W composite coating is covered by a well visible velvet-like dark grey tarnish. This composite coating has a matt, rough surface with visible grains of incorporated powder. Introduction of tungsten powder into the nickel matrix causes obtained composite coating of very developed and rough surface. Ni+W and Ni-W coatings contain almost identical quantity of tungsten and therefore was determined influence of manner of tungsten introducing to the nickel matrix on electrochemical properties of these coatings. The electrochemical activity of these coatings was studied in the process of hydrogen evolution reaction (HER) from 5 M KOH solution using steady-state polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. Approximations of the experimental impedances permitted determinations of the following parameters: Rct, Rs, T, [diameter] and in consequence the surface roughness factor Rf was estimated. It was assumed, that surface roughness factor, is connected with the value of electrochemical active surface. The values of Rf, obtained for the Ni+W composite coating are higher, than that for the Ni-W alloy coating. The reason of this could be increase of real surface area for the Ni+W composite coating. Basing on the results of EIS measurements the rate constants of the HER were determined. It was found that Ni+W composite coating is characterized by enhanced electrochemical activity towards hydrogen evolution as compared with Ni-W alloy coating. An in-crease in the electrochemical activity may be attributed both to the synergetic effect of tungsten dispersed in the nickel matrix and to the increase in the real surface area resulting from the composite character of coating. Thus obtained composite coating may be useful in application as electrode material for the hydrogen evolution reaction.

PL

Powłokę kompozytową Ni+W otrzymano poprzez elektroosadzanie z kąpieli o następującym składzie (g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 84, H3BO3 - 8, CH3COONa - 10, C6H5O7Na3 * 2H2O - 30, NH4Cl - 10 + 50 g dm-3 proszku wolframu (< 150 žm, Aldrich). Powłokę stopową Ni-W otrzymano poprzez elektroosadzanie z kąpieli o następującym składzie (g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 13, Na2WO4 * 2H2O - 68, NH4Cl - 50, C6H5O7Na3 * 2H2O - 200. Powłoki te otrzymano w warunkach galwanostatycznych, w taki sposób, aby zawierały taką samą ilość wolframu. Morfologię powierzchni otrzymanych powłok określono metodą mikroskopii skaningowej. Badania składu chemicznego wykonano metodą fluorescencji rentgenowskiej. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej w procesie wydzielania wodoru w środowisku alkalicznym (5 M KOH) prowadzono metodą stacjonarnych krzywych polaryzacji oraz metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono, że powłoka kompozytowa Ni+W charakteryzuje się podwyższoną aktywnością elektrochemiczną w procesie wydzielania wodoru w porównaniu do powłoki stopowej Ni-W. Wzrost aktywności elektrochemicznej może wynikać zarówno z efektu oddziaływania wolframu zdyspergowanego w osnowie niklowej, jak i ze wzrostu rozwinięcia powierzchni. Tak otrzymana powłoka kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w procesie wydzielania wodoru.

2

Kształtowanie właściwości elektrochemicznych niklowych powłok kompozytowych zawierających molibden lub wolfram

100%

Popczyk M.

|

tom R. 10, nr 3

260-265

PL

Powłoki kompozytowe Ni+Mo oraz Ni+W otrzymano z elektrolitów do niklowania, zawierających dodatkowy składnik kompozytowy (Mo, W) w postaci odrębnej fazy. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej otrzymanych powłok w procesie wydzielania wodoru prowadzono metodą stacjonarnych krzywych polaryzacji oraz metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Badania te wykonano w 5 M roztworze KOH za pomocą skomputeryzowanego zestawu do badań elektrochemicznych Autolab. Elektrodę pomocniczą stanowiła siatka platynowa, natomiast elektrodą odniesienia była elektroda tlenkowo-rtęciowa - Hg/HgO/6MKOH. Na podstawie otrzymanych widm impedancyjnych, korzystając z programu aproksymacyjnego CNLS, dobrano model obwodu zastępczego CPE1. Parametry tego obwodu, takie jak: opór przeniesienia ładunku elektrycznego Rct , parametr pojemnościowy T, współczynnik dyspersji f i opór elektrolitu Rs pozwoliły obliczyć współczynnik elektrochemicznie czynnej powierzchni Rf . Wyznaczono również wartości stałych szybkości, na podstawie których obliczono stopień pokrycia powierzchni elektrody zaadsorbowanym wodorem. W celu określenia aktywności wewnętrznej powłok uwzględniono wartość współczynnika elektrochemicznie czynnej powierzchni Rf , odnosząc wartości stałych szybkości do powierzchni znormalizowanej. Wykazano, że powłoka kompozytowa Ni+Mo charakteryzuje się podwyższoną aktywnością elektrochemiczną w procesie wydzielania wodoru w porównaniu do powłoki kompozytowej Ni+W. Wysoka aktywność tej powłoki w procesie wydzielania wodoru wynika z właściwości granicy faz związanej z odmienną orientacją krystalitów niklu przy zabudowanym ziarnie molibdenu w porównaniu do ich orientacji w głębi osnowy niklowej. Stwierdzono, że fakt ten ma ścisły związek ze zmianą mechanizmu reakcji wydzielania wodoru i zmiany etapu limitującego, z etapu Heyrovsky'ego na etap Volmera. Tak otrzymana powłoka kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w procesie wydzielania wodoru.

EN

Electrodeposition of Ni+Mo and Ni+W composite coatings was conducted with nickel-plating baths, containing additional composite component (Mo, W) in separate phase. The electrochemical activity of these coatings was studied in the process of hydrogen evolution reaction (HER) using steady-state polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. These measurements were carried out in 5 M KOH solution, using Autolab® electrochemical system. The auxiliary electrode was a platinum mesh and the reference electrode was of the type Hg/HgO/6 M KOH. Complex plane plots were analysed using a modified version of a complex non-linear least-squares fitting program (CNLS), from which the experimental parameters of an electrical equivalent circuit were determined. It has been found that impedance behaviour may be well described by the one-CPE electrode model. Approximations of the experimental impedances permitted of determine the following parameters: Rct charge-transfer resistance, Rs solution resistance, T coefficient of dispersion and in consequence the fcapacity parameter, surface roughness factor Rf was estimated. Basing on the results of EIS measurements the rate constants of the HER as well as the surface coverage by adsorbed hydrogen were also determined. Intrinsic activity of the composite coatings is related to the real (per unit of real surface area) rate constants. In order to evaluate the true catalytic effect of the investigated coatings the values of the rate constants divided by the roughness factor. It was found that Ni+Mo composite coating is characterized by enhanced electrochemical activity towards hydrogen evolution as compared with Ni+W composite coating. High activity of this coating in the hydrogen evolution reaction results from property of phase boundary connected with different orientation of nickel crystallites at the embedded molybdenum grain in comparison with their orientation in the depth of nickel matrix. It was found that this fact has accurate relation with change of mechanism of hydrogen evolution reaction and change of limit stage, with Heyrovsky stage on Volmer stage. Thus obtained composite coating may be useful in application as electrode material for the hydrogen evolution reaction.

3

Charakterystyka elektrolitycznych warstw kompozytowych zawierających kobalt i tlenek niklu w amorficznej osnowie stopowej Ni-P

63%

Popczyk M. , Budniok A.

|

tom R. 4, nr 9

104-108

PL

Elektrolityczne warstwy kompozytowe Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO otrzymano w warunkach galwanostatycznych (j = 0,200 A/cm2) w temperaturze 298 K. Dla celów porównawczych otrzymano również warstwę Ni-P, którą poddano identycznym badaniom jak pozostałe. Analiza składu fazowego otrzymanych warstw została przeprowadzona na dyfraktometrze Philips, a analiza składu chemicznego metodą atomowej absorpcji za pomocą spektrofotometru Perkin-Elmer. Mikroskop stereoskopowy i skaningowy oraz mikroanalizator rentgenowski, a także profilografometr Form Talysurf firmy Taylor Hobson zastosowano w celu scharakteryzowania powierzchni otrzymanych warstw. Wszystkie otrzymane warstwy charakteryzują się dobrą przyczepnością do podłoża. W odróżnieniu od gładkiej i błyszczącej warstwy Ni-P, warstwy kompozytowe Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO charakteryzują się matową i chropowatą powierzchnią, z widocznymi ziarnami zabudowanego proszku. Powierzchnie warstw kompozytowych Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO są bardziej rozwinięte w porównaniu do warstwy Ni-P (rys. rys. 1 i 2). Liniowa analiza rozmieszczenia niklu i kobaltu w warstwach kompozytowych Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO wykazała w pierwszym przypadku miejscowe zróżnicowanie składu chemicznego tych pierwiastków, natomiast w drugim przypadku w miarę równomierną obecność tych pierwiastków w warstwie (rys. 3). Rentgenowska analiza fazowa przeprowadzona dla warstwy Ni-P+NiO+Co wykazała obecność amorficznej struktury osnowy z zabudowanymi do niej cząstkami tlenku niklu i kobaltu (rys. 4b). Natomiast rentgenowska analiza fazowa przeprowadzona dla warstwy Ni-Co-P+NiO wykazała budowę dwufazową. Ostre refleksy na dyfraktogramie świadczą o obecności krystalicznego tlenku niklu w amorficznej osnowie Ni-Co-P (rys. 4c). Wprowadzenie kobaltu poprzez elektrolityczne jego współosadzanie z postaci jonowej i proszku tlenku niklu do elektrolitycznej osnowy Ni-P powoduje otrzymanie warstwy o bardzo rozwiniętej, chropowatej powierzchni (Ni-Co-P+NiO). Tak otrzymana warstwa kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w elektrochemii, zwłaszcza w procesie elektrowydzielania wodoru.

EN

Electrodeposited Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers were obtained in the galvanostatic conditions (j = 0.200 A/cm2), at the temperature of 298 K. For comparison the Ni-P layer was also obtained and investigated in the same manner. The phase composition of the layers was performed using a Philips diffractometer and the chemical composition o by the atomic absorption method using a Perkin-Elmer spectrometer. Stereoscopic and scanning microscope, X-ray microanalyser and Form Talysurf - type profilograph were used for surface characterization of the layers. All obtained layers, show good adhesion to the substrate. In contradistinction from smooth Ni-P layer, Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers to characterize of a mat and rough surface, with visible grains of embedded powder. The surfaces of Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers are more developed in comparision to Ni-P layer (Figs 1, 2). Linear analysis of distribution of nickel and cobalt in the Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers, show in the one case local differentiation of chemical composition of these elements and in the other case as far as uniformly presence of these elements in the layer (Fig. 3). XRD investigations for Ni-P+NiO+Co layer show presence of amorphous structure of Ni-P with particles of nickel oxide and cobalt embedded to the matrix (Fig. 4b). However, XKD investigations for Ni-Co-P+NiO layer show of two-phase structure. Sharp reflexes on the diffraction pattern prove about presence of crystalline nickel oxide in the amorphous Ni-Co-P matrix (Fig. 4c). Introduction of cobalt through electrolytic of codeposition with ionic form and powder of nickel oxide into electrolytic Ni-P matrix, causes of obtaining layer about very developed, rough surface (Ni-Co-P+NiO). This obtained composite layer maybe useful as electrode material in electrochemistry, particularly in the process of hydrogen electroevolution.

4

Odporność korozyjna warstw Ni-P modyfikowanych metalicznym wolframem i tlenkiem niklu

63%

Popczyk M. , Budniok A.

|

tom T. 24, nr 2

155-168

PL

Elektrolityczne warstwy Ni-W-P, Ni-P+W i Ni-P+NiO+W otrzymano w warunkach galwanostatycznych (j=0,200 A x cm do -2). Dla celów porównawczych otrzymano również warstwy Ni-P, które poddano identycznym badaniom jak pozostałe. Elektrochemiczne badania korozyjne warstw prowadzono w 5 M roztworze KOH, stosując metody klasyczne (woltamperometria) i spektroskopowe (elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna). Na podstawie tych badań stwierdzono, że warstwy kompozytowe Ni-P+W i Ni-P+NiO+W są bardziej odporne na agresywne działanie środowiska alkalicznego w porównaniu do warstw stopowych Ni-W-P i Ni-P. Najbardziej odporna na korozję jest warstwa kompozytowa Ni-P+W. Wynika to z najmniejszej wartości prądu i szybkości korozji, oraz największej wartości oporu polaryzacji. Przyczyną tego jest najprawdopodobniej obecność wolframu jako składnika kompozytu, powodującego duże rozwinięcie powierzchni tej warstwy.

EN

Electrodeposited Ni-W-P, Ni-P+W and Ni-P+NiO+W layers were obtained in the galvanostatic conditions at the current density 0.200 A x cm to the -2. For comparison the Ni-P layers were also obtained and investigated in the same manner. Electrochemical corrosion investigations were carried out in the 5 M KOH, using classical (voltammetry) and spectroscopic (electrochemical impedance spectroscopy) methods. On the base of these researches it was found, that composite layers of Ni-P+W and Ni-P+NiO+W are more resistible on aggressive activity an alkaline environment in comparison to alloy layers Ni-W-P and Ni-P. The most resistible on corrosion is Ni-P+W composite layer. Least value of corrosion current and rate, and greatest value of polarization resistance results from above. The reason of this is probably presence of tungsten as composite component, which causes large development of real surface of this layer.

5

Wybrane aspekty geotechniczne posadawiania obiektów powierzchniowych na terenach objętych eksploatacją złóż węgla kamiennego

63%

Popczyk M. , Jendruś R.

|

tom T. 17, z. 4

405--417

PL

Na obszarach, gdzie nie ma eksploatacji górniczej zwykle warunki geotechniczne, w tym hydrogeologiczne, są wystarczające do oceny przydatności terenu do zabudowy. Wszędzie natomiast tam, gdzie istnieje bądź istniała intensywna eksploatacja górnicza, jak w przypadku pokładów węgla kamiennego, dla potrzeb projektowania nowych i ochrony istniejących obiektów budowlanych, muszą zostać sprecyzowane warunki geotechniczno-górnicze. Warunki te powinny zawierać opis najbardziej niekorzystnych sytuacji i oddzialywań, jakim może podlegać obiekt z uwagi na dokonaną bądź projektowaną eksploatację górniczą oraz panujące warunki gruntowo- wodne z uwzględnieniem analiz geotechnicznych.W referacie zagadnienie to omówione zostało na przykładzie rozpoznania geotechnicznego oraz górniczego dla nowo powstającej inwestycji budowlanej przy ulicy Ligockiej w Katowicach. W referacie wykazano również, że pomimo prowadzenia na terenie rozpatrywanej inwestycji intensywnej działalności górniczej, bezpośrednią przyczyną determinującą ostateczny charakter inwestycji budowalnej może być związana z obecnością słabonośnych i ściśliwych gruntów.

EN

In areas where there is no mining operation, the understanding of geotechnical conditions – including hydrogeological – is usually insufficient to assess the suitability of land for development. Geotechnical analyses could be conducted to assess the state of the ground for a planned investment. The type of research, and its extent, depends on the agreement among the investor, constructor, and geotechnics. Wherever there is, or was, intensive mining operations, in order to design new and preserve existing buildings, geological (geotechnical) and mining conditions must be specified. These conditions should include a description of the most adverse situations and interactions, which may be due to the object made or proposedmining exploitation and the prevailing conditions of soil and water. This issue is considered in the article using the example of geotechnical and mining factors affecting a construction project on Ligocka Street in Katowice. It has been shown, among other things, that in spite of the present investment’s intensive mining activity, the direct cause of any adverse changes in the subsurface, determining the final shape and nature of the investments’ construction, may be connected to the presence of compressible and anthropogenic soils.

6

Wpływ zasolonych wód dołowych na podstawowe parametry grawitacyjnego transportu mieszanin popiołowo-wodnych

63%

Babczyński W. , Popczyk M.

|

tom z. 242

5-14

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczące wpływu zasolenia wód dołowych stosowanych do wytwarzania podsadzki samozestalającej na podstawowe parametry grawitacyjnego transportu mieszanin podsadzki samozestalającej. Przeanalizowano również możliwość stosowania teoretycznych wzorów znanych z literatury na obliczanie parametrów przepływu w zakresie ruchu laminarnego na podstawie znajomości krzywej płynięcia mieszanin.

EN

The paper present results of laboratory tests concerned the influence of salinity of mine water that used for preparation of stabilized backfill on the general parameters of their gravitational flow. The usefulness of theoretical equations for derivation of flow parameters from flow curves, known well from the literature related to laminar flow has been also examined.

7

Wpływ czasu mieszania na podstawowe parametry hydraulicznego transportu mieszanin popiołowo-wodnych w przykładowej grawitacyjnej instalacji przepływowej

63%

Popczyk M. , Babczyński W.

|

tom z. 242

105-118

PL

W procesie spalania węgla kamiennego powstają znaczene ilości popiołów pochodzących z elektrofiltrów. Przedmiotem niniejszej pracy jest przeprowadzenie badań nad wpływem czasu mieszania zawiesin popiołowo-wodnych, sporządzonych na bazie popiołów z Elektrowni "Jaworzno" i "Rybnik", na podstawowe parametry hydraulicznego transportu. Do pomiarów wykorzystano instalację do grawitacyjnego transportu operującą na dwóch średnicach pomiarowych 23 i 38 mm.

EN

Combustion of hard coal produces large quantities of ashes from flue gas filtration devices. Subject of this paper is the laboratory research for the influence of mixing time of fly ash - water mixtures made from ashes from "Jawprzno" and "Rybnik" power plants on theor hydraulic transportation properties. For the measurements a laboratory stand for gravitational slurries transportation has been used operating on pipes with diameter 23 and 38 mm.

8

Metody oraz badania laboratoryjne ściernych rurociągów podsadzkowych przy przepływie mieszaniny zawierającej piasek oraz kamień o różnym uziarnieniu

63%

Małobędzki E. , Popczyk M.

|

tom z. 244

193-204

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych stopnia zużycia rurociągów podsadzkowych ze względu na zastosowany materiał. Do badań użyto kamienia popłuczkowego z KWK "Niwka-Modrzejów" o uziarnieniu 30 i 40 mm oraz piasku podsadzkowego. Badania przeprowadzono w oryginalnym urządzeniu laboratoryjnym umożliwiającym uzyskanie prędkości przepływu w zakresie od 2 do 8 m/s.

EN

The paper presents results of laboratory measurement of wear rate of pipes for different materials. Waste rock grained 30 and 40mm from coal mine "Niwka-Modrzejów" washery plant and backfill sand have been used for the tests. The measurement have been carried out on an original apparatus which ensures main flow velocity range from 2 up to 8 m/s.

9

Rodzaje produktów wytwarzanych w energetyce zawodowej i możliwości ich wykorzystania w podziemnych technologiach górniczych

51%

Plewa F. , Popczyk M. , Mysłek Z.

|

tom T. 10, spec. 2

391-402

PL

Pozyskiwanie energii w Polsce oparte jest przede wszystkim na spalaniu węgla zarówno kamiennego jak i brunatnego. Działalność ta powoduje powstawanie znacznych ilości odpadów w postaci żużli, popiołów lotnych i produktów odsiarczania. Stosowane obecnie różne metody odsiarczania w zakładach energetycznych skutkują powstawaniem odpadów różniących się pod względem fizycznym i chemicznym. Jednym z kierunków ich odzysku jest przemysłowe wykorzystanie w podziemnych technologiach górniczych. W referacie przedstawiono rodzaje obecnie stosowanych przez energetykę zawodową metod odsiarczania i rodzaje powstających odpadów oraz zaprezentowano możliwości ich wykorzystania dla określonych technologii górniczych wraz z podaniem kryterii ich stosowania.

EN

Environment protection and economy considerations forces changes in coal combustion and desulfurization processes. It causes production of new kinds of waste material. Volatile ash coming from power engineering in form of hydromixture are utilized in underground mining technologies for many years. In every case the main component of the mixtures was volatile ashes coming from different coal combustion installations. Application of hydromixtures made on the basis of power plant waste in mine workings contributes to natural environment protection and has positive effect on the following problems connected with exploitation of mines: limitation of surface deformations thanks of consolidating filling application (mainly in ore mines) and other filling methods of empty space making by exploitation, limitation of the fine-grained waste quantity on the surface, better utilization of deposit (the consolidating filling application allows to eliminate pillars and reduce their dimensions), improvement of climatic conditions and reduction of gases outflow from cavings, fire prevention realized by grouting of cavings and building of backfill plugs and dams.

10

Optymalizacja składu chemicznego kąpieli galwanicznej w procesie elektroosadzania powłok Zn-Mn

51%

Popczyk M. , Wykpis K. , Bierska-Piech B.

|

tom nr 4

45--49

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących określenia optymalnego, ze względu na maksymalną zawartość manganu, składu chemicznego galwanicznych kąpieli siarczanowo-cytrynianowych, w procesie elektroosadzania powłok Zn-Mn. Powłoki te otrzymywano metodą galwanostatyczną, na podłożu ze stali węglowej (S235). Analizę składu chemicznego powłok Zn-Mn prowadzono metodą rentgenowskiej spektroskopii fluorescencyjnej. Morfologię powierzchni badano za pomocą mikroskopu skaningowego, natomiast badania składu fazowego wykonano metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Odporność na korozję elektrochemiczną badano w 5-proc. roztworze NaCl za pomocą metody polaryzacji liniowej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że największą zawartością manganu (38,6% wag.) charakteryzują się powłoki Zn-Mn otrzymane z kąpieli galwanicznej zawierającej tiomocznik.Odporność korozyjna tych powłok wzrasta wraz ze wzrostem zawartości manganu.

EN

The paper presents results of determination of the optimal chemical composition of sulfate-citrate galvanic baths,in view of maximum manganese content, in the process of electrodeposition of Zn-Mn coatings. These coatings were obtained by the galvanostatic method, on carbon steel (S235) substrate. The analysis of the chemical composition of Zn-Mn coatings was performed by X-ray fluorescence spectroscopy. Surface morphology was examined using scanning electron microscopy, and the phase composition was determined by X-ray diffraction method. Electrochemical corrosion resistance was studied in 5% NaCl solution, using linear polarization method. Based on the study it was found that the largest manganese content (38,6% wt.) have Zn-Mn coatings obtained from an galvanic bath containing thiocarbamide. The corrosion resistance of these coatings increases with increasing content of manganese.

11

Electrolytic composite Ni-P-NiO and Ni-P-Ni(OH)2 layers for the hydrogen electroevolution

51%

Popczyk M. , Gierlotka D. , Budniok A.

|

tom t. 19, nr 1

9-20

EN

Electrodeposited composite Ni-P-NiO and Ni-P-Ni(OH)2 layers were obtained in galvanostatic conditions at 298 K from the nickel plating bath containing nickel oxide in one case and nickel nitrate in the other. For comparison the Ni-P composite layers were also obtained and investigated in the same manner. X-Ray diffraction method was used to determine phase composition of the layers and the atomic absorption spectrometry was applied to specify their chemical composition. The behaviour of this obtained layers was investigated in the process of hydrogen evolution from alkaline environment. Tafel equation parameters and exchange currents were calculated form the measured polarization curves. The results obtained were used to estimate the ability of a given electrode material to facilitate hydrogen evolution in alkaline environment. It was found that the activating of nickel by incorporation of Ni(OH)2 improved the rate of hydrogen evolution in an alkaline environment.

PL

Elektrolityczne warstwy kompozytowe Ni-P-NiO i Ni-P-Ni(OH)2 otrzymano w warunkach galwanostatycznycyh, w temperaturze 298 K, z elektrolitu do niklowania zawierającego w jednym przypadku tlenek niklu, a w drugim - azotan niklu. Dla celów porównawczych otrzymano również warstwy Ni-P, które poddano identycznym badaniom, jak pozostałe. Analizę składu fazowego otrzymanych warstw przeprowadzono na dyfraktometrze firmy PHILIPS. Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą atomowej absorpcji za pomocą spektrofotometru atomowej absorpcji. Otrzymane warstwy poddano elektrochemicznej charakterystyce w procesie elektrowydzielania wodoru w środowisku alkalicznym. Na podstawie otrzymanych krzywych polaryzacji obliczono parametry równania Tafela oraz wartości prądu wymiany. Uzyskane wyniki posłużyły jako kryterium oceny zdolności danego materiału elektrodowego do wydzielania wodoru w środowisku alkalicznym. Stwierdzono, że aktywowanie niklu za pomocą Ni(OH)2 zwiększa szybkość wydzielania wodoru w środowisku alkalicznym.

12

Wpływ obróbki cieplnej na odporność korozyjną powłok niklu z molibdenem

51%

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

|

tom T. 25, nr 3

211-225

PL

Elektrolityczne powłoki Ni-Mo i Ni-P-Mo otrzymano z elektrolitu cytrynianowego w zakresie gęstości prądu j=2.5-300 mAcm do -2. Dla określenia wpływu zmian składu fazowego na odporność korozyjną otrzymanych powłok przeprowadzono ich wyżarzanie w zakresie temperatur od 300 do 1000 stopni Celsjusza w atmosferze argonu. Elektrochemiczne badania korozyjne powłok przeprowadzono w 5 M roztworze KOH, stosując metody klasyczne (woltamperometria) i spektroskopowe (elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna). Na podstawie tych badań stwierdzono, że odporność korozyjna powłok Ni-Mo i Ni-P-Mo zależy od zawartości molibdenu w tych stopach. Stop Ni-Mo zawierający 30% molibdenu oraz stop Ni-P-Mo zawierający 2% molibdenu, wykazują największą odporność korozyjną. Obróbka cieplna otrzymanych stopów nie poprawia ich odporności korozyjnej. Ponadto stwierdzono, że odporność korozyjna stopów z forsorem jest większa od odporności korozyjnej stopów bez fosforu. Wykazano, że stop Ni-P-Mo zawierający 2% molibdenu jest najbardziej odporny na agresywne działanie środowiska alkalicznego. Wynika to z najmniejszej wartości prądu korozji, pojemności warstwy podwójnej i współczynnika elektrochemicznie czynnej wielkości powierzchni oraz największej wartości oporu polaryzacji i oporu przeniesienia ładunku elektrycznego.

EN

Electrolytic Ni-Mo and Ni-P-Mo coatings were obtained from a citrate electrolyte in the current density range j=2.5-300 mA cm to the -2. To determine the influence of phase composition change on corrosion resistance of the obtained coatings their annealing in the temperature range from 300 to 1000 degrees centigrade in argon atmosphere was carried out. Electrochemical corrosion investigations of coatings were conducted in 5 M KOH, using classical (voltammetry) and spectroscopic (electrochemical impedance spectroscopy) methods. On the basis of these studies it was found that corrosion resistance of Ni-Mo and Ni-P-Mo coatings depends on the molybdenum contents. Ni-Mo alloy, which contains 30% of molybdenum and Ni-P-Mo alloy, which contains 2% of molybdenum, show the greatest corrosion resistance. Thermal treatment of the obtained alloys did not improve their corrosion resistance. Moreover, it was confimed that corrosion resistance of alloys with phosphorous is greater than corrosion resistance of alloys without phosphorous. It was shown that Ni-P-Mo alloy containing 2% of molybdenum is most resistible to the aggressive activity of an alkaline environment. This is due to the least value of the corrosion current, the double-layer capacitance and the factor of electrochemical active value surface and to the greatest value of polarization resistance and electric charge-transfer resistance.

13

Influence analysis of mine flooding from the environmental standpoint: surface protection

51%

Wesolowski M. , Mielimaka R. , Jendrus R. , Popczyk M.

|

nr 2

EN

Water that floods the mining complexes is drained on a constant basis when a mine is still active, but the situation changes the moment the mine is closed. This article presents the influence that flooding of mine workings has on a surface of a mining area using computer simulation. The evaluation of potential changes to the surface and scale of this phenomenon has been done using as examples the exploitation of mine deposit layers 702, 705, and 718 of the old Gliwice and Pstrowski mines. The performed numerical simulation showed that using numerical modeling of rock mass demonstrates the possibility of predicting uplifting of the surface caused by flooding of underground workings. Maximum designated value of surface uplifting amounts to around 34 mm/m. This value is relatively small and does not exceed 2% of subsidence caused by previous mining activity.

14

Analiza możliwości wykorzystania odpadu energetycznego z mokrego odsiarczania spalin (10 01 05) w mieszaninach zestalających w kopalniach węgla kamiennego

51%

Plewa F. , Popczyk M. , Zając A. , Pierzyna P.

|

2012

|

tom T. 15, z. 3

147-157

PL

Od kilkunastu lat energetyka zawodowa coraz częściej wykorzystuje do odsiarczania spalin metody mokre, charakteryzujące się bardzo wysoką sprawnością, kształtującą się na poziomie oko?o 90-95%. Produktem ubocznym powstaj?cym podczas pracy instalacji jest tzw. reagips. Produkt ten w Polsce masowo wykorzystywany jest do produkcji różnych elementów gipsowych, z których najpopularniejszym są płyty gipsowo-kartonowe. Potencjalnym obszarem wykorzystania reagipsów może być także górnictwo podziemne, które masowo zagospodarowuje różne odpady drobnofrakcyjne pochodzące z energetyki zawodowej w technologii doszczelniania zrobów zawałowych. Jednakże z uwagi na brak właściwości wiążących reagipsu oraz wymagania dotyczące materiałów do technologii doszczelniania zawarte w normie PN-G 11011:1998, należy reagips wprowadzić do mieszaniny popiołowo--wodnej sporządzonej na bazie popiołu o właściwościach wiążących. W artykule przedstawiono wyniki badać właściwości fizykomechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin popio?u o kodzie 100102 z dodatkiem reagipsu w zakresie 0-20% zarobionych wod? kopalnian?. Badane hydromieszaniny miały rozlewność 180, 220 i 260 mm (tab. 1). Na podstawie przedstawionych bada? podstawowych w?asno?ci fizykomechanicznych należ y stwierdzić, że : gęstość zmieniała się od 1362 do 1515 g/dm3 (rys. 1); wskaźnik wodno-popiołowy wynosił od 0,40 do 0,64 (rys. 2); ilość wody nadosadowej przyjmowała wartości od 0,3 do 9,8% (rys. 3); wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach wynosiła od 0,12 do 0,43 MPa(rys. 4); rozmakalność zmieniała się od 2 do 48% (rys. 5). Badania wymywalności siarczanów i chlorków na zgodność z wymaganiami normowymi wykonane w akredytowanych laboratoriach wykaza?y nieznaczne przekroczenie chlorków w jednej mieszaninie o rozlewności 180 mm i udziale 20% reagipsu. W przypadku siarczanów przekroczeń wartości normowych nie zanotowano (tab. 2). Jak wynika z analizy wyników wyżej wymienionych bada? w?a?ciwo?ci fizykomechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin stwierdza się, że wymagania normowe dla technologii doszczelniania zrobów spe?niaj? nast?puj?ce mieszaniny wykonane na bazie popio?u 10 01 02 i wody kopalnianej: przy rozlewności 180 mm z udzia?em reagipsu do 15%, przy rozlewności 220 mm z udzia?em reagipsu do 20%, przy rozlewności 260 mm z udzia?em reagipsu do 20%

EN

For several years, professional power generation more and more often applies wet methods for the desulphurization of flue gases which are characterized by very high efficiency, reaching a level of about 90–95%. A byproduct generated during the operation of such a plant is REA- -gypsum. This product sees broad usage in Poland for the production of different gypsum-based materials of which the most popular are gypsum-cardboards. A potential area where REA-gypsum could be applied is also underground mining which utilizes in bulk different, finely-grained waste, originating from professional power generation mainly in the technology for the grouting of cavings.

15

Ocena własności fizyczno-mechanicznych wybranych odpadów energetycznych pod kątem możliwości lokowania w wyrobiskach górniczych

51%

Plewa F. , Popczyk M. , Babczyński W.

|

tom z. 244

117-127

PL

W procesie spalania węgla kamiennego w zakładach energetycznych oraz ciepłowniczych powstają duże ilości popiołów lotnych, które wymagają zagospodarowania. Jedna z metod utylizacji tych popiołów jest wykorzystanie ich w technologiach górniczych jako materiał podsadzkowy oraz izolujący dla nieczynnych wyrobisk górniczych. W referacie przedstawiono wyniki badań własności fizykomechanicznych mieszanin popiołowo-wodnych pod kątem przydatności w podziemnych kopalniach węgla kamiennego.

EN

Combustion of hard coal in thermal power heat plants generates large amounts of fly ashes that need to be utilized. Among other methods of their utilization, application in mining technologies as a backfill and grout material can be considered. The paper presents the results of laboratory measurements of physical-mechanical properties of fly ash- water mixtures from the point of their use underground in coal mines.

16

Use of flotation tailings from a zinc-lead ore in stabilized backfill

51%

Mysłek Z. , Palarski J. , Plewa F. , Popczyk M.

|

2008

|

tom z. 286

601-611

EN

The paper presents results of research program and design of hydraulic backfill technology for an underground zinc-lead ore mine. A requirement of the mine operator was to use flotation tailing from the own ore processing plant as the only main component of the backfill slurry. A range of binders and mixture compositions has been examined in aim to find slurries of such properties, which are able to meet the requirements of pipeline transport and required mechanical properties of stabilized fill material in underground voids. In the next phase the construction of mixture preparation plant has been taken under consideration. To avoid the need for excessive high pressure pumping systems, an idea of mobile mixture preparation plant has been developed. In final design option the whole plant consists of two containers and a tank for the binder, which can be easily transported between shafts and inclines of the mine. Pump, situated in one of the containers, serves mainly to deliver fill mixture from the plant to the inlet of vertical shaft pipeline. Gravitational flow allows delivering the mixture down to places of mining operations (extracted rooms).

PL

W artykule przedstawiono wyniki programu badawczego poświęconego opracowaniu technologii podsadzki hydraulicznej dla podziemnej kopalni rud cynku i ołowiu. Podstawowy wymóg stanowiło wykorzystanie własnych odpadów flotacyjnych kopalni jako jedynego podstawowego składnika mieszaniny podsadzkowej. Przeanalizowano szeroki zakres środków wiążących oraz receptur mieszaniny podsadzkowej w celu uzyskania mieszaniny spełniającej zarówno kryteria transportu rurociągowego, jak i wymagania dotyczące własności fizycznych zestalonego materiału w pustkach podziemnych. W drugiej części pracy opracowano projekt stacji wytwarzania mieszaniny podsadzkowej. Jako alternatywę dla kosztownego systemu pomp wysokociśnieniowych opracowano koncepcję mobilnej stacji wytwarzania mieszaniny. W swej ostatecznej formie składa się ona z dwóch kontenerów oraz zbiornika na środek wiążący, które mogą być łatwo przemieszczane w rejony poszczególnych szybów i upadowych kopalni. Pompa umieszczona w jednym z kontenerów służy do dostarczenia mieszaniny do początku rurociągu podsadzkowego w szybie, skąd dalszy transport mieszaniny do miejsc prowadzenia robót górniczych odbywa się grawitacyjnie.

17

Metody wybierania resztek pokładów węgla kamiennego – część III. Systemy ścianowe

45%

Popczyk M. , Różański Z. , Pach G. , Wrona P. , Suponik T.

|

tom nr 4

48--53

PL

Resztki pokładów pozostające podczas eksploatacji węgla kamiennego mogą być wybierane różnymi systemami. Można do nich zaliczyć m.in. wybieranie chodnikami oraz wybieranie systemami krótkofrontowymi. Metody te zostały opisane w poprzednich częściach publikacji, w których podano warunki ich zastosowania wraz z przykładami. Niniejszy artykuł dotyczy kolejnych metod wybierania resztek pokładów opartych na systemie ścianowym. Przedstawiono trzy sposoby wybierania: z zastosowaniem obrotu frontów ścian zmechanizowanych, ze zmianą długości frontu eksploatacyjnego oraz z tak zwaną „kieszenią”. Zaprezentowano przykłady zastosowania tych metod wraz z podaniem najważniejszych parametrów techniczno-organizacyjnych oraz warunków górniczo-geologicznych ich stosowania.

EN

Different systems can be applied to mine out the residues, including, among others, exploitation with galleries and with short-front systems. They were described in the previous parts of the article. The examples and conditions of their use were presented there. The current article refers to another method of the mining of coal beds residues – based on longwall systems. Three mining techniques are presented: with the rotation of the exploitation fronts of roof-supported longwalls, with the change of the length of exploitation front and with the so called „pocket”). The examples of the application of these methods are presented, as well as key technical and organizational parameters of their use.

18

Electrical Conductivity and Morphology Study of Polyaniline Powder Synthesised with Various Doping Ions

45%

Golba S. , Popczyk M. , Miga S. , Jurek-Suliga J. , Zubek M.

|

19

Schematy wentylacyjne stosowane w górnictwie

45%

Pach G. , Różański Z. , Wrona P. , Suponik T. , Popczyk M.

|

tom nr 4

38--42

PL

W artykule zostały przedstawione stosowane w praktyce górniczej schematy wentylacyjne. Opisano typy elementów kreślonych na poszczególnych schematach. Omówiono zasady kreślenia schematów: przestrzennych, kanonicznych oraz potencjalnych. Wskazano na zalety tych schematów oraz pokrótce przedstawiono informacje z nich wynikające.

EN

Ventilation schemes which are commonly used in mining are presented in the article. The types of different elements presented in the schemes are described. The rules for drawing three types of schemes (space, canonical and potential) are included, too. The advantages of introduces schemes and information included in the diagram have been disscused.

20

Wpływ obróbki cieplnej na proces wydzielania wodoru na elektrolitycznych warstwach niklowo-molibdenowych

45%

Niedbała J. , Popczyk M. , Panek J. , Budniok A. , Łągiewka E.

|

tom Vol. 26, nr 1

31-34

PL

Stopowe warstwy niklowo-molibdenowe Ni-Mo oraz Ni-Mo-P otrzymano na drodze elektroosadzania. Badania charakterystyki procesu wydzielania wodoru były prowadzone dla warstw Ni-30%Mo i Ni-2 %Mo-P w stanie wyjściowym i po obróbce cieplnej w temperaturze 1100°C. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej w procesie wydzielania wodoru prowadzono metodą stacjonarnych krzywych polaryzacji. Otrzymane zależności eta = f(logj) stanowiły podstawę do wyznaczenia parametrów równania Tafela dla procesu wydzielania wodoru. Stwierdzono, że proces wydzielania wodoru przebiega lepiej na warstwach w stanie wyjściowym. Najlepsze parametry tego procesu otrzymano dla warstwy Ni-2 %Mo-P. Wyniki te potwierdzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej.

EN

Ni-Mo and Ni-Mo-P alloy layers were obtained by electrodeposition method. Investigations of characterization of hydrogen evolution process were conducted for the Ni-30%Mo and Ni-2%Mo-P as-deposited and after thermal treatment layers at the temperature of 1100°C, in 5 M KOH solution, using steady-state polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). For comparison the Ni layer was also obtained and investigated in the same manner. The steady-state polarization curves obtained on different layers are presented in Fig. 1. Only one slope was observed in the whole potential range studied. The kinetic parameters were determined and they are presented in Tab. 1. On the basis of steady-state measurements, the rate of the hydrogen evolution was estimated on obtained layers. Increase in the rate of the hydrogen evolution was observed on as-deposited layers (Fig. 1). It has been found that the ac impedance behaviour may be well described by the one-CPE electrode model (Fig. 2, 4). Approximations of the experimental impedances permitted determinations of the following parameters: Rct, Rs, T, phi, and in consequence double-layer capacitance Cdl and surface roughness factor R. The best parameters of the process of hydrogen evolution were obtained for the Ni-2 %Mo-P as-deposited layer (highest values of jo, Rf and smallest values of eta100 Rct) (Tab. 1 - 3). This layer is characterized by enhanced electrochemical activity for hydrogen evolution in 5 M KOH solution as compared with other layers.