ANKA TRAJKOVSKA PETKOSKA1, ILIJA NASOV2*, LADE JOVANOVSKI2
1University Sv.Kliment Ohridski, Bitola, R. Macedonia, 2PLASMA – Center for plasma technologies, Skopje, R. Macedonia
Review paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.6(n):662.997
doi:10.5937/ZasMat1601005T
Zastita Materijala 57 (1)
5 – 12 (2016)
NANOCOATINGS – designed layers for solar thermal applications
Abstract
Solar energy is one of the most used renewable energy source in different applications nowadays. The direct method of harnessing solar energy is the solar thermal conversion method using solar absorbers.
Solar thermal collectors are mainly used for heating water and for space heating. They capture incident solar radiation, convert it to usable thermal energy, and transfer the solar energy into a heat transfer fluid. All of these requirements should be accomplished economically with a minimum energy loss. One of the most important components of the solar thermal collector is the solar absorber. To be effective, the absorber should exhibit wavelength selectivity, i.e. have maximum solar absorbtance, minimum solar reflectance and thermal infrared emittance. A high solar absorbtance is required to collect as much of the incident solar radiation as possible and a low thermal infrared emittance contributes to minimize radiant energy losses. Usually, lightweight materials like, copper or aluminium, that have a high thermal conductivity, are used to transfer the absorbed energy from the surface to the media (fluid) which has to be heated.
For high coefficient of efficiency of solar thermal collectors, the most important parts are: 1) spectral selective coatings that are composed of islands of metal embedded in a three-dimensional matrix of dielectric with a solar absorbtance of a > 0.95 and an emittance of e <= 0.05. Usually, those are TiNxOy coatings made by Physical Vapour Deposition (PVD) process, e.g. by combination of magnetron sputtering and cathodic arc evaporation deposition; and 2) enhanced construction solutions for better solar heat transmission from the absorber surface to the medium using the different absorbers’ designs.
In this context, the solar selective coatings are very important item on the absorbers’ surface. They have advantages compared to galvanic or sprayed coatings used in solar applications. Their proper design and optimisation of layers order in multilayered structure of the coating and thickness dimensions of each layer is very important. Namely, transformation of solar irradiance to heat and transfer the heat from selective coating to the substrate materials such as: Cu, Al, Stainless steel, glass or polymers is very important step and it differ from substrate to substrate. Usually, these coatings are with thickness of several hundred nanometres, and each layer is with specific functional role within the coating. The general composition of selective coating consists of: protective layer, antireflective layer, several absorbting layers like, cermet layers, diffusion layer and infra red reflective layer.
The main focus of this paper is optical properties of nanocoatings based on PVD selective coatings which allow maximum absorbtance, minimum emittance and as much as possible efficiency of the solar thermal collector that is assembled with coated absorbers with selective coatings.
Keyword: Nanocoatings, solar thermal collectors, solar energy, design.
NANOPREVLAKE– Dizajniranje slojeva za solarne kolektore
Izvod
Danas je solarna energija je jedan od najčešće korišćenih izvora obnovljive energije u različitim primenama. Direktna metoda kontrolisanja solarne energije, podrazumeva metodu njene konverzije u toplotnu energiju pomoću solarnih apsorbera. Solarni termalni kolektori, uglavnom se koriste za zagrevanje vode i za grejanje prostorija. Zarobljeno solarno zračenje, pri tome se pretvara u korisnu toplotnu energiju, kroz konverziju solarne energije u toplotnu energiju fluida. Takav proces mora biti ekonomičan, i uz što manji gubitak energije. Jedna od najvažnijih komponenti solarnog kolektora je toplotni solarni apsorber. Da bi bio efikasan, apsorber treba pokazivati selektivnost u odnosu na talasnu dužinu, odnosno treba da poseduje maksimalnu solarnu absorbtivnost, minimalnu solarnu refleksiju i toplotnu infracrvenu emisivnost. Visoka solarna absorbtivnost je neophodna da bi se prikupio što veći deo upadnog sunčevog zračenja,dok niska toplotna infracrvena emisivnost doprinosi da se minimizira gubitke energije zračenjem. Obično, lagani materijali poput, bakra ili aluminijuma, koji imaju visoku termičku provodljivost, koriste se za prenos apsorbovane energiju sa površine do medija (tečnosti) koji se pri tome zagreva.
Za visoki koeficijent efikasnosti solarnih termalnih kolektora, najvažniji faktori su: 1) spektralno selektivna prevlaka, koja je sastavljena od ostrvca metala utisnutih u trodimenzionalnu matricu dielektrikuma sa solarnim absorbancom od a > 0.95 i emisivnošću od e <= 0.05. Obično, takve su prevlake na bazi TiNxOy dobijene fizčkom depozicijom iz gasne faze (PVD proces), kombinacijom magnetronskog rasprašivanja i depozicije katodnim lučnim raspršivanjem i poboljšanim konstrukcionim rešenjima solarnog toplotnog prenosa sa površine apsorbera do medijuma, koristeći pri tome različite dizajne apsorbera.
U tom kontekstu, solarne selektivne prevlake su veoma važan deo površine apsorbera. One imaju prednosti u odnosu na prevlake dobijene galvanizacijom ili raspršivanjem, koje se tradicionalno koriste u solarnim aplikacijama. Njihov pravilan dizajn i optimizacija slojeva omogućava dobijanje višeslojnih prevlaka, strogo kontrolisane debljine u svakom sloju, što je posebno važno. Naime, transformacija solarne iradijanse za zagrevanje i prenes toplote iz prevlake na podlogu materijala kao što su: Cu, Al, nerđajući čelik, staklo ili polimeri je veoma važan i razlikuje se od podloge do podloge. Obično, ovakve prevlake poseduju debljinu od svega nekoliko stotina nanometara, pri čemu svaki sloj ima specifičnu funkcionalne ulogu u samoj prevlaci. Generalno sastav prevlake čine: zaštitni sloj, antirefleksivni sloj, nekoliko slojeva absorbera, najčešće na bazi kermeta, difuzioni sloj i infra crveni refleksivni sloj.
Glavni fokus u ovom radu je na optičkim osobinama nanoprevlaka dobijenih primenom PVD postupka, koji omugaćava dobijanje visoko selektivnih prevlaka sa maksimalnom absorbancijom, minimalnom emisivnosti i visokom efikasnosti solarnih termalnih kolektora, čiji je ključni funkcionalni element apsorber obložen sa selektivnim prevlakama.
Ključne reči: Nanoprevlake, termalni kolektori, solarna energija, dizajn.
Dalje >>>
JELENA M. JAKŠIĆ*
Institute of Chemical Engineering Sciences, FORTH,
Stadiou Str., Platani, Patras, Greece
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.19:621.791.037
doi:10.5937/ZasMat1601013J
Zastita Materijala 57 (1)
13 – 25 (2016)
Primary oxide (Pt-OH) latent storage induced spillover and reversible electrocatalysts for oxygen electrode reactions
Abstract
Primary oxide (Pt-OH) latent storage and electrocatalytic spillover properties for the reversible oxygen electrode (ROE) behavior have been identified and substantiated, back and forth, all along the potential axis between hydrogen and oxygen evolving limits. Such advanced electrocatalytic properties imply interactive (SMSI – Strong Metal-Support Interaction) nanostructured Pt (Au, RuPt) clusters grafting upon composite mixed valence hypo-d-(f)-oxide supports, the latter featuring extra high stability and pronounced electronic conductivity, along with spontaneous dissociative water molecules adsorption, and resulting renewable primary oxide latent storage by continuous vapor supply and membrane type hydroxide ions surface migration. The latter as individual species, under imposed polarization transfer their prevailing part of electrons to the metallic electrocatalyst, thence resulting as Pt-OH (Au-OH) dipoles, and by their surface repulsion obey reversible spillover distribution and impose the electrocatalytic ROE properties all over the catalyst surface and DL pseudo-capacitance charging and discharging.
Keywords: Primary oxide (Pt-OH, Au-OH, M-OH); surface oxide (Pt=O, Au=O); spillover (effusion); SMSI (Strong Metal-Support Interaction); d-(f)-metallic properties, UPD (OPD) double layer (DL) charging/discharging pseudo-capacitance; nanostructured bronze type electrocatalyst; alterpolar revertible cell.
Latentno skladištenje primarnog oksida (Pt-OH) kao podstaknutog izvora prelivanja reverzibilnih elektrokatalizatora za elektrodno reagovanje kiseonika
Izvod
Latentno skladištenje primarnih oksida (Pt-OH, Au-OH) za podsticaj svojstava elektrokatalitičkog prelivanja i sticanje osobina reverzibilne kiseonične elektrode (ROE), bilo je ustanovljeno i ostvareno u oba smera duž čitave potencijalne ose između granica katodnog razvijanja vodonika i anodnog izdvajanja kiseonika. Tako poboljšana elektrokatalitička svojstva podrazumevaju snažno interaktivno (SMSI – Snažna Interakcija Metal-Nosilac) usađujuće vezivanje nanostrukturisanih čestica (klastera) Pt (Au, RuPt) na kompozitnim altervalentnim hipo-d-(f)-oksidnim nosačima mešane strukture, koji ispoljavaju ekstra visoku stabilnost i naglašeno povećanu elektronsku provodljivost, naporedo sa disocijativnom adsorpcijom molekula vode, a samim tim rezultujuće obnovljivo latentno skladištenje primarnog oksida, neprekidnim napajanjem vodenom parom i membranskim tipom površinske migracije hidroksilnih jona. Ovi potonji, kao individualna vrsta, pod dejstvom polarizacije prenose pretežni deo elektrona na metalni deo elektrokatalizatora, odakle rezultuje Pt-OH (Au-OH) kao dipolna struktura i svojim površinskim odbijnim silama sledi reverzibilnu prelivajuću raspodelu i nameće elektrokatalitička ROE svojstva preko čitave izložene katalitičke površine, odnosno dvojnoslojnog punjenja i pražnjenja pseudo-kondenzatora.
Ključne reči: Primarni oksid (Pt-OH, Au-OH, M-OH); površinski oksid (Pt=O, Au=O); prelivanje; SMSI (Snazna Metal-Nosac Interakcija); d-(f)-metalna svojstva, UPD(OPD) (podpotencijalno i nadpotencijalno dvojnoslojno (DL) punjenje/pražnjenje pseudokapacitora; nanostrukturisan elektrokatalizator tipa bronze; reverziblna ćelija izmenjivog polariteta.
REGINA FUCHS-GODEC1, MIOMIR G. PAVLOVIĆ2*, MILORAD V. TOMIĆ3
1University of Maribor, Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, Maribor, Slovenia, 2University of Belgrade, IHTM-CEH, Belgrade, Serbia, 3University of East Sarajevo, Faculty of Technology Zvornik, Zvornik, Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.181:669.183.57.2
doi:10.5937/ZasMat1601026F
Zastita Materijala 57 (1)
26 – 32 (2016)
The kinetics of passivation based on the reduction of current density under potentiostatic conditions for a martensitic stainless steel
Abstract
The potentiostatic method and the theory of “topochemical reactions” in the kinetics of the active dissolution and passivation process of AISI 420 stainless steel were studied. It was found that, to a great extent, the number of conversion steps is depended on the imposed potential. The experimentally obtained results were partially explained using Okamoto¢s theory of passivation.
Keywords: Topochemical reactions, AISI 420, kinetic of passivation, passivation processes.
Kinetika pasivizacije bazirane na redukciji gustine struje pri potenciotatskim uslovima za martenzitni nerđajući čelik
Izvod
Ispitivana je potenciostatska metoda i teorija “topohemijskih reakcija” u kinetici aktivnih procesa rastvaranja i pasivacije AISI 420 nerđajućeg čelika. Pokazano je da, u velikoj meri, broj stepena konverzije zavisi od primenjenog potencijala. Eksperimentalno dobijeni rezultati su delimično objašnjeni Okamotovom teorijom pasivacije.
Kljućne reči: Topohemijska reakcija, AISI 420, kinetika pasivacije, proces pasivacije.
Dalje >>>
Abdel S. FOUDA1*, M. MORSI2, Hasan. A. MOSALLAM3
1El-Mansoura University, Department of Chemistry, Faculty of Science, El-Mansoura, Egypt, 2Tanta University, Department of Chemistry, Faculty of Science, Tanta,
3Water and waste water company, Dakahlia, Egypt
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.193.4:669.11
doi:10.5937/ZasMat1601033F
Zastita Materijala 57 (1)
33 – 45 (2016)
Capsicum extract as green corrosion extract for carbon steel in hydrochloric acid solutions
Abstract
The extract of Capsicum have been evaluated as green extract for the corrosion of carbon steel in 1M HCl solution was investigated using weight loss, potentiodynamic polarization, ac electrochemical impedance spectroscopy (EIS), electrochemical frequency modulation (FEM) and energy dispersion spectroscopy (EDS) and scanning electron microscopy (SEM) methods of monitoring corrosion. The inhibitive property of the extract is attributed to the presence of Capsaicin and Ascorbic acid as major constituent in the extract. Measurements showed that this extract act as mixed-type extract. The inhibition efficiency was found to increase with extract concentration. Results obtained by various techniques are close to each other and maximum efficiency of 86 % is acknowledged at the extract concentration of 300 ppm. Langmuir isotherm model is found most suitable to explain adsorption behavior of extract for C-steel surface. Molecular adsorption of extract over C- steel surface is found responsible for corrosion inhibition of C- steel in acid.
Keywords: Corrosion inhibition, Capsicum extract, C- steel, HCl.
Ekstrakt paprike kao zeleni inhibitor za koroziju ugljeničnih čelika u rastvoru hlorovodonične kiseline
Izvod
Ekstrakt paprike je potvrđen kao zeleni inhibitor za koroziju ugljenog čelika u rastvoru 1M HCl i istraživan je preko gubitka težine, potenciodinamičke polarizacije , merenjem impedanse ( EIS ) , elektrohemijskog modula frekvencije (MKE), disperzne spektroskopije (EDS) i skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM ) kao metoda za praćenje korozije. Inhibitorna svojstva ekstrakta paprike se pripisuje prisustvu kapcinske i askorbinske kiseline kao glavnih sastojaka u ekstraktu. Merenja su pokazala da ovaj ekstrakt deluje kao mešoviti tip inhibitora. Efikasnost inhibicije je utvrđeno da se povećava sa povećanjem koncentracije ekstrakta. Rezultati dobijeni različitim tehnikama su blizu jedan drugom i maksimalnu efikasnost od 86% je potvrđena u koncentraciji ekstrakta od 300 ppm. Model Langmuirove izoterme je najpogodniji da bi se objasnilo adsorpcijsko ponašanje inhibitora na ugljeničnoj-čeličnoj površini. Molekularna adsorpcija ekstrakta preko ugljenične- čelične površine je proglašena krivim za inhibitorsku koroziju ugljeničnog- čelika u kiselini.
Ključne reči: Inhibitorska korozija, ekstrakt paprike, ugljenični čelik, HCl.
JELENA D. RUSMIROVIĆ1*, ALEKSANDRA R. BOŽIĆ2, MARINA STAMENOVIĆ2, PAVLE SPASOJEVIĆ1, MILICA RANČIĆ3, IVANA STOJILJKOVIĆ3, ALEKSANDAR D. MARINKOVIĆ4
1University of Belgrade, Innovation center, Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia, 2University of Belgrade, Belgrade Polytechnic, Belgrade, Serbia, 3University of Belgrade, Faculty of Forestry, Belgrade, Serbia, 4University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.6(n)
doi:10.5937/ZasMat1601047R
Zastita Materijala 57 (1)
47 – 54 (2016)
Alkyd nanocomposite coatings based on waste pet glicolyzates and modified silica nanoparticles
Abstract
Synthesis of high-performance alkyd resins (ARs) based on waste poly(ethylene terephthalate) (PET) glycolyzates is presented. PET glycolyzates were synthesized by catalytic depolymerization with trimethylolpropane (TMP) and trimethylolethane (TME) and used as replacement of polyhydroxylic component during the ARs synthesis. The obtained glycolyzates and produced ARs were analyzed using FTIR, 1H and 13C NMR spectroscopy and acid, iodine, and hydroxyl value were determined. Rheological properties of the synthesized ARs, as well as, thickness, adhesion, hardness and the gloss values were determined. All synthesized ARs show good adhesion and hardness and the gloss values are greater than 95 %. The influence of the addition of vinyl modified nanosilica Aerosil® R380, functionalized with 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM) and tris(2-methoxyethoxy)(vinyl)silane (TMEVS), on the mechanical and anticorrosive characteristics of the prepared nanocomposite coatings, based on ARs, was investigated.
Keywords: Alkyd resins, waste PET glycolyzates, nanosilica, nanocomposite coatings.
Alkid nanokompozitni premazi bazirani na otpadnim petglikolizatima modifikovani nanočesticama silike
Izvod
U ovom radu prikazana je sinteza alkidnih smola visokih performansi baziranih na otpadnim poli(etilentereftalat) (PET) glikolizatima. PET glikolizati su sintetisani katalitičkom depolimerizacijom sa trimetilolpropanom (TMP) i trimetiloletanom (TME) koji su korišćeni za zamenu polihidroksilne komponente u toku sinteze alkidnih smola. Dobijeni glikolizati i alkidne smole u velikom prinosu su okarakterisane FTIR i 1HNMR spektroskopijom, kiselinskim, jodnim i hidroksilnim brojem. Određena su reološka svojstva sintetisanih alkidnih smola kao što su debljina, athezija, tvrdoća i sjaj i sve sintetisane alkidne smole su pokazale veliku adeziju i tvrdoću i sjaj veći od 98 %. Ispitivan je uticaj dodatka modifikovanih silika Aerosil® R380 nanočestica na mehaničke I antikorozivne karakteristike dobijenih nanokompozitnih premaza na bazi alkidnih smola.
Ključne reči: Alkidne smole, otpadni PET glikolizati, nanosilika, nanokompozitni premazi.
Dalje >>>
KONSTANTIN I. POPOV1,2*, PREDRAG M. ŽIVKOVIĆ1, NEBOJŠA D. NIKOLIĆ2
1University of Belgrade,Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia, 2University of Belgrade, ICTM-Institute of Electrochemistry, Belgrade, Serbia
Review paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.1
doi:10.5937/ZasMat1601055P
Zastita Materijala 57 (1)
55 – 62 (2016)
Electrochemical aspects of formation of dendrites
Abstract
The one of the main contributions of Belgrade Electrochemical School to the field of metal electrodeposition is investigation of a mechanism of formation and growth of the disperse deposits. Spongy-like, cauliflower-like, needle-like, carrot-like, dendrites of various shapes, etc. are the typical disperse forms obtained by the electrodeposition processes. From the electrochemical point of view, a dendrite, as the most significant disperse form, is defined as an electrode surface protrusion that grow under activation or mixed control, while deposition to the flat part of the electrode surface is under complete diffusion control. In this paper, all electrochemical aspects concerning mechanism of formation and growth of dendrites are reviewed.
Keywords: Electrodeposition, dendrite, copper, cadmium, mechanism.
Elektrohemijski aspekti formiranja dendrita
Izvod
Jedan od glavnih doprinosa Beogradske elektrohemijske škole u polju elektrohemijskog taloženja metala je istraživanje mehanizma formiranja i rasta disperznih taloga. Sunđerasti, karfiolasti, nalik iglama i šargarepi, dendriti različitog oblika, itd. su tipične disperzne forme dobijene procesima elektrohemijskog taloženja metala. Sa elektrohemijske tačke gledišta, dendrit, kao najznačajnija disperzna forma, je definisan kao izbočina na elektrodnoj površini koja raste pod aktivacionom ili mešovitom kontrolom, dok je taloženje na ravnom delu elektrodne površine pod punom difuzionom kontrolom. U ovom radu prikazani su svi elektrohemijski aspekti koji se odnose na mehanizam formiranja i rasta dendrita.
Ključne reči: Elektrohemijsko taloženje, dendrit, bakar, kadmijum, mehanizam.
Dalje >>>
DUŠAN Ž. MIJIN*, Dunja M. DabiĆ, JELENA M. MIRKOVIĆ, Bojan Đ. Božić, BRANIMIR N. GRGUR
University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.183.4
doi:10.5937/ZasMat1601063M
Zastita Materijala 57 (1)
63 – 70 (2016)
Influence of microwave irradiation on hypochlorite decolorisation of synthetic dyes
Abstract
In this study three synthetic dyes were treated using hypochlorite or combination of hypochlorite and microwave irradiation in order to investigate factors which determine decolorisation of the investigated compounds. An azo dye (C.I. Reactive orange 16 – RO16), an azo methine dye (C.I. Basic yellow 28 – BY28) and an antraquinone dye (C.I. Acid Blue 111 – AB111) were used for experiments. hypochlorite stability as well as the influence of microwaves on hypochlorite stability was also investigated.
Keywords: Dye decolorisation, sodium chloride, azo dye, antraquinone dye, azomethine dye, waste water, microwave reactor
Uticaj mikrotalasnog zračenja na obezbojavanje
sintetskih boja hipohloritom
Izvod
U okviru rada, tri sintetske boje tretirane su rastvorom hipohlorita ili kombinacijom rastvora hipohlorita i mikrotalasnog zračenja, da bi se ispitao uticaj različitih faktora na obezbojavanje ispitivanih boja. Jedinjenja koja su korišćena u ispitivanju pripadaju azo (C.I. Reactive orange 16 – RO16), azometinskim (C.I. Basic yellow 28 – BY28) i antrahinonskim bojama (C.I. Acid Blue 111 – AB111). takođe je ispitivana stabilnost hipohlorita kako pri zagrevanju tako i pri mikrotalasnom zračenju.
Ključne reči: Obezbojavanje boja, natrijum-hlorid, azo boje, antrahinonske boje, azometinske boje, otpadna voda, mikrotalasni reactor.
Dalje >>>
MILICA GVOZDENOVIĆ1*, BRANIMIR JUGOVIĆ2, BRANIMIR GRGUR1
1Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 2Institut tehničkih nauka, Srpske akademije nauka i umetnosti, Beograd, Srbija
Pregledni rad
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:621.38.032:678.7(n)
doi:10.5937/ZasMat1601071G
Zastita Materijala 57 (1)
71 – 79 (2016)
Nanostruktuirani elektroprovodni polimeri dobijeni elektrohemijskom sintezom
Izvod
Interesovanje za elektroprovodne polimere kako u teorijskom tako i praktičnom smislu utemeljeno je u jedinstvenim svojstvima ovih materijala, kao što su: kontrolisana električna provodljivost, reverzibilna oksidacija redukcija (dopovanje/dedopovanje), optička aktivnost, bio-kompatibilnost, korziona postojanost itd. Ova svojstva otvaraju mogućnosti praktične primene u oblasti elektrohemisjkih primarnih i sekundarnih izvora električne energije, elektrohemijskih kondenzatora, senzorima, biosenzorima, aktivnoj zaštiti od korozije. Imajući u vidu da nanostrukturizacija materijala dovodi do značajnog poboljšanja fizičkih i hemijskih svojstava materijala postoji veliko interesovanje za proučavanje nanostruktuirasnih elektroporvodnih polimera. Nanostruktuirani elektroprovodni polimeri mogu se dobiti hemijskim i elektrohemijskim postupcima sinteze. Iako je hemijska sinteza zastupljenija, u literaturi može se naći značajan broj radova posvećen elektrohemisjkom formiranju nanostruktuiranih elektroprovodnih polimera, pa je upravo i ovaj tekst posvećen toj probelmatici, u prvom redu elektrohemisjkom formiranju nanostruktura polianilina i polipirola kao najznačajnijih predstavnika elektroprovodnih polimera.
Ključne reči: Elektroprovodni polimeri, elektrohemijska sinteza, polipirol, polianilin.
Nanostructured intrinsically conducting polymers formed by electrochemical synthesis
Abstract
Due to unique properties of intrinsically conducting polymers (ICP) such as: electrical conductivity, reversible electrochemistry, optical activity, biocompatibility, environmental and corrosion stability, they still represent a base for both theoretical and practical studies. The mentioned properties open up possibilities for practical application in the field of electrochemical systems for energy storage and conversion, sensors, biosensors, antistatic coatings, magnetic shielding, active corrosion protection etc. Bearing in mind that nanostructurization of materials lead to improvement of physical and chemical properties, there is a growing interest in the development of nanosized ICP. Nanosized ICP can be prepared by both chemical and electrochemical procedures. Although chemical synthesis is a common approach, there are also not a few studies of electrochemical synthesis of ICP. The aim of this paper is to review literature dedicated to electrochemical formation of nanostructured ICP with special attention dedicated to polyaniline and polypyrrole as the most popular ICPs.
Keywords: Intrinsically conducting polymers, electrochemical synthesis, polypyrrole, polyaniline.
More >>>
JOVAN P. ŠETRAJČIĆ*
University of Novi Sad, Faculty of Sciences, Department of Physics, Novi Sad, Vojvodina, Serbia
Review paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.18(n)
doi:10.5937/ZasMat1601081S
Zastita Materijala 57 (1)
81 – 92 (2016)
Research of properties of nanoscopic structures
Abstract
Aim of this paper is creation of model of ultrathin films, superlattices, nano wires and quantum dots, and investigations microscopic and macroscopic properties of these low-dimensional crystal systems. It was demonstrated that reducing space dimensions and boundary conditions has great influence on the physically relevant properties in these crystal substances. Resonant absorption, different behavior of specific heat and critical superconductive temperatures up to 100OC were explained.
Keywords: ELectrons, phonons, excitons, molecular structures, high-temperature superconductivity, ultrathin films, superlattices, nano wires, quantum dots.
Istraživanje osobina nanoskopskih struktura
Izvod
Cilj ovog rada je kreiranje modela ultratankih filmova, superrešetki, nanožica i kvantnih tačaka, i istraživanje mikroskopskih i makroskopskih osobina ovih niskodimenzionih kristalnih sistema. Pokazano je da smanjenje dimenzije prostora i granični uslovi imaju veliki uticaj na fizički relevantna svojstva u ovim kristalnim supstancijama. Rezonantna apsorpcija, različito ponašanje specifične toplote i kritične superprovodne temperature do 100 OC su objašnjene.
Ključne reči: Elektroni, fononi, eksitoni, molekulske strukture, visoko-temperaturska superprovodnost, ultratanki filmovi, superrešetke, nano žice, kvantne tačke.
BRANIMIR N. GRGUR*
Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, Srbija
Naučni rad
ISSN 0351-9465, E-ISSN 2466-2585
UDC:541.141
doi:10.5937/ZasMat1601093G
Zastita Materijala 57 (1)
93 – 100 (2016)
Osnovni principi i primena fotoelektrohemijskih reakcija
Izvod
U radu su razmatrani osnovni principi fotoelektrohemije i fotoelektrohemijskih reakcija. Razmatrana je primena fotoelektrohemijskih ćelija u konverziji energije zračenja Sunca u električnu energiju. Takođe, razmatran je i princip rada novih tipova fotoelektrohemijskih gorivnih galvanskih ćelija koji simultano mogu proizvoditi električnu energiju i vršiti degradaciju zagađujućih organskih materija.
Ključne reči: Poluprovodnik, elektrolit, elektron, šupljina.
Basic principles and applications of photoelectrochemical reactions
Abstract
The paper discusses the basic principles of photoelectrochemistry and photo electrochemical reactions. Considered the application photoelectrochemicl cells in the conversion of the sun iradiation energy into electricity. In addition, the working principle of new types of fuel photoelectrochemical fuel cells that can simultaneously produce electricity and perform degradation of polluting organic substances is discussed.
Keywords: Semiconductors, Electolyte, Electron, Hole.
More>>>
NEBOJŠA S. MARINKOVIĆ1*, KOTARO SASAKI2,RADOSLAV R. ADŽIĆ2
1Columbia University, Department of Chemical Engineering, New York, U.S.A., 2Chemistry Department, Brookhaven
National Laboratory, Upton, U.S.A.
Review paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.186:541.128(n)
doi:10.5937/ZasMat1601101M
Zastita Materijala 57 (1)
101 – 109 (2016)
Nanoparticle size evaluation of catalysts by EXAFS: Advantages and limitations
Abstract
In this article we determine particle size of nanocatalysts using the first-shell fitting results of Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) measurements. The EXAFS technique measures the average coordination number of nanoparticles in the path of X-ray beam. Since nanoparticles can be found in variety of cluster structures with varying coordination number of surface atoms, the discussion is limited to the structures of face centered cubic (fcc) lattice in which most metals of interest for catalysis crystalize. Two nanoparticle structures, namely cuboctahedron and icosahedron, were analyzed and their calculated average coordination numbers compared to those determined by EXAFS. It was found that the particle size determined using EXAFS corresponds best to the diameter of the sphere that has the same volume as the nanoparticle. This volume-corrected sphere was calculated for a number of platinum group metals. It is further shown that the model for particle size evaluation can be extended to bimetallic and trimetallic nanoparticles. Advantages and limitations of the technique in assessing the particle size are discussed.
Keywords: Extended X-ray Absorption Fine Structure, EXAFS, nanoparticles, particle size, cuboctahedron, icosahedrons.
Procena veličina nanočestica katalizatora pomoću EXAFS tehnike: prednosti i ograničenja
Izvod
U ovom radu opisujemo određivanje veličine nano-čestica katalizatora pomoću analize rezultata dobijenih merenjem proširene apsorpcije X zraka fine strukture (EXAFS). EXAFS tehnika daje prosečan koordinacioni broj nanočestica na putu x-zraka. Kako se nanočestice mogu naći u različitim strukturama klastera u kojim koordinacioni broj površinskih atoma varira, diskusija je ograničena na strukture površinski centrirane kubne (fcc) rešetke u kojoj kristališe većina metala od interesa za katalizu. Analizirane su dve nanočestične strukture, tj. kuboktahedron i ikosahedron, i njihovi izračunati prosečni koordinacioni brojevi su upoređeni sa brojevma dobijenim EXAFS tehnikom. Nađeno je da veličina čestica koju EXAFS određuje najbolje odgovara prečniku sfere koji ima istu zapreminu kao ta nanočestica. Ova zapreminski – korigovana sfera je izračunata za jedan broj metala platinske grupe. Takođe je pokazano da je ovaj model moguće primeniti i za bimetalne i trimetalne nanočestice. Analizirane su prednosti i ograničenja ove tehnike u određivanju veličine čestica.
Ključne reči: Proširena apsorpcija x-zraka fine strukture, EXAFS, nanočestice, veličina čestice, kuboktahedron, ikozahedron.
Dalje>>>
ANA TASIĆ1*, VANJA MALIŠIĆ2, MARINA STAMENOVIĆ3, SAŠA DRMANIĆ2, BOJAN MEĐO2, SLAVIŠA PUTIĆ2
1Military Technical Institute, Belgrade, Serbia, 2University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia, 3Belgrade Polytechnic, Belgrade, Serbia
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.7.193.4:678.84
doi:10.5937/ZasMat1601110T
Zastita Materijala 57 (1)
110 – 118 (2016)
Influence of acidic solutions on the strain distribution in glass-polyester composite pipes subjected to internal pressure
Abstract
The basic subject of this paper was the determination of the strain distribution in glass-polyester composite pipes subjected to internal pressure. Firstly, the test was performed on virgin pipe segments (without the influence of acidic solution) to determine the original properties of the examined composite pipes. Subsequently, the pipes were subjected to the influence of 25% acidic solution. Phosphoric and nitric acid were chosen, because of their frequent use in chemical industry, either as reactants or as products. The pipes were made by “filament winding” method, with the angles of the glass fibers reinforcement [90°]2[±55°]4[90°]4. The tests were performed by subjecting the polymer composite pipes to internal pressure; the strain values were determined by strain gages in three directions: 0°, 90° and ± 45° with respect to the pipe axis. The tests were performed until the leakage occurred, up to the pressure value of approximately 100 bar, i.e. until the occurrence of the first cracks. Also, the micromechanical analysis on fracture surfaces was done by Scanning Electron Microscopy (SEM), which provided the knowledge about models and mechanisms of fracture due to the applied loading.
Keywords:Glass-polyester composite; internal pressure; influence of solution; fiber reinforced pipes
Uticaj rastvora kiselina na raspodelu deformacija kod staklo-poliestar kompozitnih cevi isloženih dejstvu unutrašnjeg pritiska
Izvod
Cilj ovog rada je određivanje raspodele deformacija kod staklo-poliestar kompozitnih cevi koje su istaložene dejstvu unutrašnjeg pritiska. Prethodno su izvršena ispitivanja na netretiranim cevima u cilju određivanja originalnih svojstava. Zatim su cevi tretirane 25%-im rastvorom kiselina. Upotrebljene su fosforna i azotna kiselina zbog njihove česte upotrebe u hemijskoj industriji. Cevi su izrađene metodom namotavanja (“filament winding”), pri čemu su uglovi namotavanja staklenih vlakana [90°]2[±55°]4[90°]4.. Vrednosti deformacija usled delovanja unutrašnjeg pritiska su registrovane mernim trakama postavljenim u tri pravca: 0°, 90° i ± 45° u odnosu na osu cevi. Ispitivanja su izvođena do pojave procurivanja pri vrednosti pritiska od 100 bar, tj. do pojave prvih prslina. Prikazana je i mikromehanička analiza izvedena na prelomnim površinama pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa (SEM) čime su dobijena saznanja o modelima i mehanizmima loma usled dejstva primenjenog opterećenja.
Ključne reči: Staklo-poliestar kompozit; unutrašnji pritisak; uticaj rastvora; vlaknima ojačane cevi.
Dalje>>>
NEBOJŠA D. NIKOLIĆ1*, SANJA I. STEVANOVIĆ1, MIOMIR G. PAVLOVIĆ1, GORAN BRANKOVIĆ2
1Univerzitet u Beogradu, IHTM- Centar za elektrohemiju, Beograd, Srbija, 2Univerzitet u Beogradu, Institut za multidisciplinarna istraživanja, Beograd, Srbija
Naučni rad
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:669.434.7
doi:10.5937/ZasMat1601119N
Zastita Materijala 57 (1)
119 – 127 (2016)
Fundamentalni aspekti procesa elektrohemijskog taloženja olova: nukleacija i rast
Izvod
U ovoj sveobuhvatnoj studiji su analizirani procesi nukleacije i rasta olova iz elektrolita različite vrste i sastava. Procesi nukleacije olova su ispitani analizom potenciostatskih strujnih prelaza, dok procesi rasta su ispitani analizom olovnih taloga tehnikom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM). Nađeno je da nukleacija olova sledi Šarifkerov i Hilsov (SH) model koji se zasniva na 3-D trenutnoj nukleaciji praćenoj difuziono kontrolisanim rastom. Procesima elektrohemijskog taloženja su bile dobijene različite morfologije olovnih čestica, počev od granula dobijenih na malim prenapetostima iz razblaženih elektrolita do veoma razgranatih dendrita na višim prenapetostima. Dobijene morfologije su bile korelisane sa odgovarajućim polarizacionim karakteristikama. Nađeno je da su regularne heksagonalne čestice formirane taloženjem u omskoj kontroli, dok nepravilni kristali označeni kao prekursori dendrita i dendriti različitog oblika (igličasti, primarni (P) i sekundarni (S) dendriti) su bili formirani u mešovito omsko-difuziono i difuziono kontrolisanom taloženju. Igličasti i primarni (P) dendriti su prvenstveno formirani iz osnovnog (nitratnog), dok sekundarni (S) i tercijarni (T) dendriti su formirani iz kompleksnih (acetatnog i hidroksilnog) elektrolita.
Ključne reči: Elektrohemijsko taloženje, olovo, nukleacija, rast, skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM)
Fundamental aspects of lead electrodeposition processes: nucleation and growth
Abstract
In this comprehensive study, the processes of nucleation and growth of lead from electrolytes of various kind and compositions have been analyzed. The processes of Pb nucleation were examined by the analysis of potentiostatic current transients, while the growth process was examined by the scanning electron microscopic (SEM) analysis of the obtained deposits. It was found that nucleation of lead follows Scharifker and Hills (SH) model based on the 3-D instantaneous nucleation with the diffusion controlled growth. Morphologies of lead particles starting from granules produced at the low overpotentials from the dilute electrolytes to very branchy dendrites at the higher ones were formed by the electrodeposition processes. The obtained surface morphologies were correlated with the corresponding polarization characteristics. It was found that regular hexagonal particles are formed by electrodeposition in the ohmic control, while irregular crystals denoted as precursors of dendrites and dendrites of various types (the needle-like, the primary (P) and the secondary (S) dendrites) were formed in the mixed ohmic-diffusion and diffusion controlled electrodeposition. The needle-like and primary (P) dendrites were primarily formed from the basic (nitrate), while the secondary (S) and the tertiary (T) dendrites were formed from the complex (acetate and hydroxide) electrolytes.
Keywords: Electrodeposition, lead, nucleation, crystal growth, scanning electron microscope (SEM).
SREĆKO STOPIĆ*, BERND FRIEDRICH
IME Process Metallurgy and Metal Recycling, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
Naučni rad
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:504.75.03/.06:669.058.4
doi:10.5937/ZasMat1601128S
Zastita Materijala 57 (1)
128 – 135 (2016)
Uloga hidrometalurgije i nanotehnologije u zaštiti životne sredine
Izvod
Hidrometalurgija, ponekad nazvana luženje, uključuje selektivno rastvaranje metala iz njihovih ruda, koncentrata i otpadnih materijala. Dobijanje metala zahteva jedan optimiziran proces zasnovan na prihvatljivoj produktivnosti kao i visoku selektivnost procesnih koraka. Odluka da li ćemo primeniti pirometalurški tretman ili hidrometalurgiju zavisi od uticaja na životnu sredinu i operacionih troškova. Hidrometalurgija nudi širok spektar alternativa dopuštajući čistiju sredinu i koristeći metodologiju sa visokom kontrolom zagađivanja životne sredine. U poređenju sa pirometalurškim metodama količina izlaznih gasova je znatno smanjena. Saglasno Agenciji za zašitu životne sredine “Nanotehologija nudi mogućnost menjanja proizvodnog procesa na dva načina: 1) znatno smanjivanje otpadnih produkata preko kontrolisanog procesa i 2) korišćenje nanomaterijala kao katalizatora sa visokom efikasnošću u proizvodnom procesu minimizirajući korišćenje otrovnih materijala i stvaranja međuprodukata. Raspršivanje ultrazvučnom pirolizom je svestran metod za formiranje nanočestica metala, oksida i kompozitnih materijala. Ovaj rad se bavi delimično nanočesticama srebra, bakra, železa i zlata, kao i sintezom čestica sa core-shell (“jezgro-ljuska”) strukturom, kao što je RuO2/TiO2 dobijen ultrazvučnom pirolizom. Nanočestice metala imaju značajnu ulogu u modernom životu. Nanosrebro se koristi kao antibakterijski materijal u filterima za prečišćavanje vode i vazduha, kao i u majicama, senzorima i katalizatorima.
Ključne reci: Hidrometalurgija, metali, nanoprahovi, zaštita životne sredine.
Role of hydrometallurgy and nanotechnology in environmental protection
Abstract
Hydrometallurgy, sometimes called leaching, includes the selective dissolution of metals from their ores, concentrates and waste materials. Metal winning requires an individually optimized process based on acceptable productivity as well as on high selectivity processing steps. The decision whether to use hydrometallurgy and pyrometallurgy depends on various concerns including an environmental impact and project costs. Hydrometallurgy offers a wide range of leaching alternatives allowing high, cleaner environment with highly effective and pollution control methodology. Compared to pyrometallurgical off gas volumes are significantly reduced, but waste water treatment becomes critical point. In this work some hydrometallurgical processes shall be described such as high pressure dissolution in an autoclave and an agitation leaching.
Nanotechnology belongs to the key innovative technology for powder production and mostly used in modern life. According to Environmental Protection Agency “Nanotechnology offers the possibility of changing the manufacturing process in two ways: 1) drastical reduction of waste products via controlled manufacturing process and 2) the use of nanomaterials as catalysts for greater efficiency in current manufacturing process by minimizing the use of toxic materials and the generation of undesirable by-products and effluents. Ultrasonic spray pyrolysis is a versatile method for the formation of nanosized particles of metals, oxides and composites. This work deals with nanoparticles of Ag, Cu and Cu and core-shell particles of RuO2/TiO2 formed by ultrasonic spray pyrolysis. Metallic nanoparticles have important role in modern life. Nanosilver is used as an antibacterial material in filters for air and water purification, also in t-shirts, as well as conductive nanoinks for printed circuits, sensors and catalysts.
Keywords: Hydrometallurgy, metals, nanopowders, environmental protection.
More>>>
Borka M. JOVIĆ1*, Vladimir D. JOVIĆ1, Uros Č. LAČNJEVAC1, Ljiljana GAJIĆ-KRSTAJIĆ2, Nedeljko V. KRSTAJIĆ3
1University of Belgrade, Institute for Multidisciplinary Research,Belgrade, Serbia, 2Institute of Technical Sciences SASA,
Belgrade, Serbia, 3University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy, Belgrade, Serbia
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.5
doi:10.5937/ZasMat1601136J
Zastita Materijala 57 (1)
136 – 147 (2016)
Electrodeposited Ni-Sn coatings as electrocatalysts for hydrogen and oxygen evolution in alkaline solutions
Abstract
The hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER) were studied at electrodeposited Ni-Sn alloys. All coatings were electrodeposited onto a Ni 40 mesh substrate from a bath containing Ni and Sn ions in the presence of pyrophosphate and glycine. The electrodes were investigated by cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization measurements. It was shown that among the increase of the roughness factor of Ni-Sn coatings with the increase of electrodeposition current density, their composition was also responsible for their catalytic activity for both, the HER and the OER. In the potential range of the HER two regions were observed, but none of them was characterized with the linear dependence E vs. log j (Tafel slope). For the OER two Tafel slopes were detected: one of about 60 mV dec-1 at lower current densities (up to about 20 mA cm-2) and one of about 120 mV dec-1 at higher current densities. Based on the Tafel slopes and EIS results the mechanisms for the HER and OER were proposed and discussed.
Key words: H2 evolution, O2 evolution, alkaline solution, electrodeposited Ni-Sn alloys.
Elektrohemijski istaložene Ni-Sn prevlake kao elektrokatalizatori za reakcije izdvajanja vodonika i kiseonika u alkanim rastvorima
Izvod
Reakcija izdvajanja vodonika i kiseonika ispitivana je na čistom Ni i elektrohemijski istaloženim prevlakama Ni-Sn legura različitog sastava i morfologije. Sve prevlake istaložene su na podlozi od Ni mrežice (finoće 40 mesh-a) iz elektrolita koji je sadržao Ni i Sn jone u prisustvu pirofosfata i glicina. Elektrode su ispitivane skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM), energetski disperzivnom spektroskopijom X zračenja (EDS), metodom impedansne spektroskopije (EIS) i snimanjem polarizacionih dijagrama.
Pokazano je da je pored porasta hrapavosti elektrodnih površina na Ni-Sn legurama sa porastom gustine struje taloženja, promena sastava prevlaka takođe odgovorna za povećanje njihovih katalitičkih osobina za izdvajanje vodonika i kiseonika.
U oblasti potencijala izdvajanja vodonika nije bilo moguće detektovati linearnu zavisnot potencijala od logaritma gustine struje (Tafelov nagib) zbog promene pokrivenosti elektrodne površine sa elektroaktivnim intermedijarnim česticama u funkciji potencijala, ali je pokazano da su Ni-Sn elektrode aktivnije za reakciju izdvajanja vodonika od komercijalne Ni-RuO2 (DN) elektrode pri gustinama katodne struje većim od 0.3 A cm-2.
Izdvajanje kiseonika je okarakterisano sa dva Tafelova nagiba kod svih ispitivanih elektroda: 60 mV po dekadi pri manjim gustinama struje (do 20 mA cm-2) i 120 mV po dekadi pri većim gustinama struje. Pokazano je da je katalitička aktivnost Ni-Sn elektroda posledica povećanja elektrohemijski aktivne površine. Međutim, ove elektrode ne gube katalitičku aktivnost pri dugotrajnom izdvajanju kiseonika (što je slučaj sa Ni elektrodama), jer se na njihovim površinama ne stvara slabo provodni sloj NiO2.
Na osnovu Tafelovih nagiba i rezultata impedansnih ispitivanja predloženi su i diskutovani mehanizmi reakcija izdvajanja vodonika i kiseonika.
Ključne reči: Izdvajanje H2, izdvajanje O2, alkalni rastvor, elektrohemijski istaložene Ni-Sn legure.
MARGARITA NEZNAKOMOVA1*,
M. L. KLOTZ2
1Technical University of Sofia, Sofia, Bulgaria,
2Hochschule Fresenius, BR Deutschland
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:677.076.1:628.515
doi:10.5937/ZasMat1601148N
Zastita Materijala 57 (1)
148 – 155 (2016)
Chemo – sorption nonwoven textile materials for purification of waste waters containing Cu++
Abstract
Proposed is a method and product for UV radiation modification of the surface of the needle-felted non-woven metrerial from polyethylene terephthalate standard fibers, for obtaining of ion exchange filters. The fibers obtained should possess a 3D structure and a high hydrolytic stability, which has to guarantee their multiple usage during the numerous sorption processes. As surface modifiers are used Polyethilenimine (PEI), grafted on the surface of the PET fibers with the Epichlorhydrin, Dimethylol dihydroxy cyclic ethylene urea (DMDHEU- C5H10N2O5 , Glyoxal (C2H2O2). 5.The filter materials obtained are highly effective towards the retention of Cu2+ from industrial waste waters.
Keywords: Chemo-sorption, ion exchange filters,water purification.
Hemosorpcija netkanih tekstilnih materijala za prečišćavanje otpadnih voda koje sadrže Cu2+ jone
Izvod
Predložena je metoda i proizvod od UV zračenja modifikovanih površina netkanog metreriala od polietilen-tereftalat standardnih vlakana, za dobijanje jonoizmenjivačkih filtera. Dobijena vlakna treba da poseduju 3D strukturu i visoku hidrolitičku stabilnost, koja mora da garantuje njihovu višestruku primenu tokom brojnih sorpcionih procesa. Kako se koriste površinski modifikatori polietilenimina (PEI), kalemljeni na površini PET vlakana sa epihloridinom, dimethiloldihidroksi ciklični etilen urea ( DMDHEU- C5 H10N2O5, glioksalni ( C2H2O2 )5. Dobijeni filterski materijali su visoko efikasni za zadržavanje Cu2+ iz industrijskih otpadnih voda.
Ključne reči: Hemosorpcija, jonoizmenjivački filteri , prečišćavanje vode.
Ivan KRASTEV*, Tsvetina DOBROVOLSKA
Institute of Physical Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria
Scientific paper
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.5:669.018
doi:10.5937/ZasMat1601156K
Zastita Materijala 57 (1)
156 – 165 (2016)
New examples of electrodeposited alloy systems with pattern formation
Abstract
The experience in the pattern formation during electrodeposition of alloys is summarized. The possibility of formation of spatio-temporal structures due to the spontaneous co-deposition of different phases and their self-organization in ordered structures is demonstrated in some new not investigated in this aspect alloy systems, like Cu-Sb, Ag-Sn, Pd-In and Au-In.
Key words: Electrodeposition of alloys, pattern formation, SEM, XRD, ALSV.
Novi primeri elektrohemijski istaloženih sistema sa formiranjem šara ( uređenih struktura )
Izvod
U ovom radu je dat pregled svih sistema elektrohemijski istaloženih legura kod kojih dolazi do formiranja šara (samo-organizovanih uređenih struktura). Mogućnost formiranja ovih struktura usled spontanog ko-taloženja različitih faza i njihovog samo-organizovanja u uređene strukture demonstrirano je za neke nove sisteme, kao što su legure Cu-Sb, Ag-Sn, Pb-In i Au-In.
Ključne reči: Elektrohemijsko taloženje legura, formiranje uređenih struktura, SEM, XRD, ALSV.
MILORAD V. TOMIĆ1, MILICA GVOZDENOVIĆ2, MIROSLAV B. JOKIĆ1, JELENA B. BAJAT2*
1Univerzitet u Istočnom Sarajevu, Tehnološki fakultet Zvornik, Republika Srpska, 2Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, Srbija
Naučni rad
ISSN 0351-9465,
E-ISSN 2466-2585
UDC:620.197.5:669.018
doi:10.5937/ZasMat1601166T
Zastita Materijala 57 (1)
166 – 172 (2016)
Karakterizacija prevlaka trojnih legura Zn-Ni-Co na čeliku elektrolitički taloženih iz sulfatnog rastvora
Izvod
U radu su ispitivani uslovi za elektrohemijsko taloženje trojne legure Zn-Ni-Co iz sulfatnog elektrolita bez prisustva aditiva. Ispitivan je uticaj odnosa koncentracija [Co2+]/[Ni2+] u sulfatnom elektrolitu i gustine struje taloženja na hemijski sastav i na korozionu postojanost dobijenih legura. Taloženje je ispitivano na sobnoj temperaturi. Utvrđeno je da je odnos Co i Ni u legurama primetno veći od njihovog odnosa u rastvoru za taloženje ukazujući na povoljan efekat u kotaloženju. Na osnovu sadržaja legirajućih komponenata u sulfatnom rastvoru i prevlaci pokazano je da se trojne legure Zn-Ni-Co talože po anomalnom tipu. Na osnovu ispitivanja korozione stabilnosti trojne legure, utvrđeno je da su optimalni uslovi za elektrohemijsko taloženje trojne legure odnos koncentracija jona [Co2+]:[Ni2+] = 0,46, pri većim gustinama struje taloženja od 3 i 6 A dm-2. Pokazano je, da se pod ovim uslovima dobijaju trojne legure sa malim sadržajem legirajućih elemenata i povećane korozione stabilnosti.
Ključne reči: Elektrohemijsko taloženje, Zn-Ni-Co legure, koroziona stabilnost, SEI
The characterization of ternary Zn-Ni-Co alloy coatings electrochemically deposited on steel from sulfate solution
Abstract
In this work the electrochemical deposition of ternary Zn-Ni-Co alloy coatings on steel from sulfate, additive-free electrolyte, was investigated. The ratio of metal cations [Co2+]/[Ni2+] in the plating solution was analysed, as well as the influence of deposition current densities on the chemical content and corrosion stability of ternary coatings. Coatings were deposited at 25 °C. On the basis of the results obtained it was shown that the cobalt to nickel ratio is alloy coatings is significantly higher as compared to their ratio in the plating electrolyte, indicating beneficial effect of Ni and Co codeposition. Deposition of Zn-Ni-Co alloy coatings from both plating electrolytes analysed in this work was anomalous. The optimal parameters for electrodeposition of ternary Zn-Ni-Co alloy coatings with increased corrosion stability are metal ion ratio [Co2+]:[Ni2+] = 0,46 in the plating bath and deposition at current densities of 3 i 6 A dm-2.
Keywords: Electrochemical deposition, Zn-Ni-Co alloys, corrosion stability, EIS.
