Zaštita Materijala 2. 2026

The cannons at Dindigul Fort exemplify a remarkable accomplishment in the field of Indian metallurgy – exempt from corrosion

Abstract

Dindigul Fort is situated approximately 400 kilometers from Chennai in the state of Tamil Nadu, India. The fort’s geographical coordinates are 10.36109°N latitude and 77.96167°E longitude. Standing at an elevation of 900 feet, the structure is predominantly constructed from granite. At this height, one can observe several brick buildings, which were likely constructed during the British colonial era. The fort is strategically located and features a circular freestanding bastion that historically housed numerous cannons. The introduction of artillery to the site can be traced back to the 17th century, and notably, these cannons have remained free from corrosion. A comprehensive examination of a rust sample collected from one of the cannons at Dindigul Rock Fort was conducted utilizing scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), EDX and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. This investigation identified a range of elements, such as carbon, oxygen, silicon, phosphorus, sulfur, calcium, and iron, along with the presence of nanoparticles. The FTIR spectrum served to validate the presence of γ-FeOOH, α-FeOOH, and Fe₃O₄.

Keywords: Cannons of Dindigul Fort, composition, SEM, FTIR, EDX, corrosion

More >>>

Topovi u tvrđavi Dindigul – primer izuzetnog dostignuća u oblasti indijske metalurgije – izuzeti od korozije

Izvod

Tvrđava Dindigul nalazi se otprilike 400 kilometara od Čenaja u državi Tamil Nadu, Indija. Geografske koordinate tvrđave su 10,36109° severne geografske širine i 77,96167° geografske dužine. Smeštena na nadmorskoj visini od 900 stopa, struktura je pretežno izgrađena od granita. Na ovoj visini može se videti nekoliko ciglenih zgrada, koje su verovatno izgrađene tokom britanske kolonijalne ere. Tvrđava je strateški locirana i ima kružni samostojeći bastion koji je istorijski smešten u brojnim topovima. Uvođenje artiljerije na lokaciju može se pratiti do 17. veka, i primetno je da su ovi topovi ostali bez korozije. Sveobuhvatno ispitivanje uzorka rđe prikupljenog iz jednog od topova u stenovitoj tvrđavi Dindigul sprovedeno je korišćenjem skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM), dinamičkog rasejanja svetlosti (DLS), EDX i Furijeove transformacione infracrvene (FTIR) spektroskopije. Ovo istraživanje je identifikovalo niz elemenata, kao što su ugljenik, kiseonik, silicijum, fosfor, sumpor, kalcijum i gvožđe, zajedno sa prisustvom nanočestica. FTIR spektar je poslužio za potvrdu prisustva γ-FeOOH, α-FeOOH i Fe₃O₄.

Ključne reči: Topovi tvrđave Dindigul, sastav, SEM, FTIR, EDX, korozija

Dalje >>>

Seasonal assessment of antibiotic-resistant bacteria and pathogenicity in rural tap water

Abstract

Ordinary people lack constant drinking water and rely on tap water for their daily needs. Among them, approximately 20% of families used a water purifier, and 80% used tap water directly. In rural areas, this water is carried to houses through pipelines, which pass through the drainage and are contaminated due to pipeline leakage. Mostly, these waters contain antibiotic-resistant bacteria, and direct water use causes a high risk of waterborne disease in humans. In this study, an assessment of antibiotic-resistant bacteria was done during the winter and summer seasons of the tap water. The pathogenicity analysis by bile esculin, D-mannitol test, and their identification by biochemical reactions with the help of Advanced Bacterial Identification Software (ABIS) was carried out. Bacterial colonies were isolated from agar plates through Total Viable Counts (TVC) to determine the specificity of the microbes present in a water sample. Isolates of bacteria were identified based on their morphological, physiological, and biochemical appearances. Susceptibility patterns of isolates were resistant to ofloxacin, cefotaxime, ornidazole, sparfloxacin, co-trimoxazole, cefixime, metronidazole, and norfloxacin through zone of inhibition analysis. This determined the resistance pattern in isolated bacterial strains as per Clinical and Laboratory Standards Institute, 2020, in petriplates after 24 hours. This study is designed to determine the presence of antibiotic-resistant bacteria and their pathogenicity in the collected drinking water, which is alarming for people who insist on demanding additional treatment from different water sources.

Keywords: Antibiotic-resistant bacteria, tap water, antibiotic susceptibility

More >>>

Sezonska procena bakterija rezistentnih na antibiotike i patogenosti u ruralnoj vodi

Izvod

Obični ljudi nemaju stalnu vodu za piće i oslanjaju se na korišćenje vode iz slavine za svoje svakodnevne potrebe. Među njima, približno 20% porodica koristilo je prečišćivač vode, a 80% direktno vodu iz slavine. U ruralnim područjima, ova voda se dovodi do kuća kroz cevovode, koji prolaze kroz drenažu i kontaminiraju se zbog curenja iz cevi. Uglavnom, ove vode sadrže bakterije otporne na antibiotike, a direktna upotreba vode izaziva visok rizik od bolesti koje se prenose vodom kod ljudi. U ovoj studiji, procena bakterija otpornih na antibiotike urađena je tokom zimske i letnje sezone vode iz slavine. Izvršena je analiza patogenosti žučnim eskulinom, D-manitol testom i njihova identifikacija biohemijskim reakcijama uz pomoć softvera za naprednu identifikaciju bakterija (ABIS). Bakterijske kolonije su izolovane sa agar ploča pomoću ukupnog broja održivih ćelija (TVC) kako bi se utvrdila specifičnost mikroba prisutnih u uzorku vode. Izolati bakterija su identifikovani na osnovu njihovog morfološkog, fiziološkog i biohemijskog izgleda. Obrasci osetljivosti izolata bili su rezistentni na ofloksacin, cefotaksim, ornidazol, sparfloksacin, ko-trimoksazol, cefiksim, metronidazol i norfloksacin putem analize zone inhibicije. Ovo je utvrdilo obrazac otpornosti kod izolovanih bakterijskih sojeva prema Institutu za kliničke i laboratorijske standarde, 2020, u Petripločama nakon 24 sata. Ova studija je osmišljena da utvrdi prisustvo bakterija otpornih na antibiotike i njihovu patogenost u sakupljenoj vodi za piće, što je alarmantno za ljude koji insistiraju na zahtevanju dodatnog tretmana iz različitih izvora vode.

Ključne reči: Bakterije otporne na antibiotike, voda iz slavine, osetljivost na antibiotike

Dalje >>>

Green corrosion inhibitors – A sustainable approach to metal protection in aggressive environment

Abstract

Corrosion is the process by which a metal degrades because of chemical or electrochemical interactions with its environment. Acids, alkalis, humidity, pH, temperature, and salts are some of the main elements that contribute to this deterioration of metal and cause corrosion. Acids are frequently used to clean, descale, and pickle metal surfaces. Corrosion is a significant industrial problem since metallic parts lose mass during this process. Plant extracts, polymeric compounds, nanomaterials, inorganic and organic materials, and pharmaceutical molecules have all been used as corrosion inhibitors to inhibit metals from corroding in acidic environments. The study focuses on the adsorption of bioactive compounds such as tannins, flavonoids, and alkaloids onto metal surfaces to provide barriers against corrosive substances; however, a significant barrier still remains that their commercial use is limited by the fact that their inhibitory efficiency decreases with increasing temperature, and their uniformity and effectiveness are also affected by environmental factors that result in plant composition diversity.

Keywords: Green corrosion inhibitors, carbon steel, adsorption mechanism, acidic environment, thermal stability

More >>>

Zeleni inhibitori korozije – Održivi pristup zaštiti metala od agresivnosti

Izvod

Korozija je proces kojim se metal razgrađuje zbog hemijskih ili elektrohemijskih interakcija sa okolinom. Kiseline, alkalije, vlažnost, pH vrednost, temperatura i soli su neki od glavnih elemenata koji doprinose ovom propadanju metala i izazivaju koroziju. Kiseline se često koriste za čišćenje, uklanjanje kamenca i dekapiranje metalnih površina. Korozija je značajan industrijski problem, jer metalni delovi gube masu tokom ovog procesa. Biljni ekstrakti, polimerna jedinjenja, nanomaterijali, neorganski i organski materijali i farmaceutski molekuli su svi korišćeni kao inhibitori korozije kako bi se sprečila korozija metala u kiselim sredinama. Studija se fokusira na adsorpciju bioaktivnih jedinjenja kao što su tanini, flavonoidi i alkaloidi na metalne površine kako bi se obezbedile barijere protiv korozivnih supstanci; međutim, značajna prepreka i dalje ostaje da je njihova komercijalna upotreba ograničena činjenicom da se njihova inhibitorna efikasnost smanjuje sa povećanjem temperature, a na njihovu uniformnost i efikasnost utiču i faktori okoline koji rezultiraju raznolikošću sastava biljaka.

Ključne reči: Zeleni inhibitori korozije, ugljenični čelik, mehanizam adsorpcije, kisela sredina, termička stabilnost

Dalje >>>

Columbite-structured AB₂O₆ oxides: Understanding their structure, synthesis, and potential for future technologies

Abstract

AB₂O₆ Oxides have recently attracted significant attention these days due to their exclusive properties. These compounds exhibit a variety of structural forms with diverse characteristics. Among them, columbite-type Oxides possess an orthorhombic structure, belong to Pbcn space group and exhibit D_2h¹⁴ symmetry. The structure of these material consists of AO₆ and BO₆ octahedra which are arranged in zig zag manner and have a powerful impact on the characteristics of these materials. These materials play a vital role in different applications such as microwave technology, catalysis, energy storage, electronic sensors and optical materials. From a comprehensive literature survey, this review has covered the detailed study of the structure, physical properties, synthesis techniques, and the applications of these Oxides. Subsequently, we discuss the future potential of the Columbite Oxides, with an emphasis on strategies and computational modeling to enhance their properties and performance for the future technologies.

Keywords: Columbite, thermos electrics, microwave technology, computational modeling

More >>>

Kolumbitski strukturirani AB₂O₆ oksidi: Razumevanje njihove strukture, sinteze i potencijala za buduće tehnologije

Izvod

Oksidi AB₂O₆ su nedavno privukli značajnu pažnju zbog svojih ekskluzivnih svojstava. Ova jedinjenja pokazuju raznovrsne strukturne oblike sa različitim karakteristikama. Među njima, oksidi kolumbitskog tipa poseduju ortorombsku strukturu, pripadaju prostornoj grupi Pbcn i pokazuju simetriju D_2h¹⁴. Struktura ovog materijala sastoji se od oktaedara AO₆ i BO₆ koji su raspoređeni cik-cak i imaju snažan uticaj na karakteristike ovih materijala. Ovi materijali igraju vitalnu ulogu u različitim primenama kao što su mikrotalasna tehnologija, kataliza, skladištenje energije, elektronski senzori i optički materijali. Na osnovu sveobuhvatnog pregleda literature, ovaj pregled je obuhvatio detaljnu studiju strukture, fizičkih svojstava, tehnika sinteze i primene ovih oksida. Nakon toga, razmatramo budući potencijal kolumbitskih oksida, sa naglaskom na strategije i računarsko modeliranje za poboljšanje njihovih svojstava i performansi za buduće tehnologije.

Ključne reči: kolumbit, termoelektrika, mikrotalasna tehnologija, računarsko modeliranje

Dalje >>>

Tailored PEMA based polymer electrolyte for highly efficient and stable dye synthesized solar cells

Abstract

This research paper provides a comprehensive analysis of polymer electrolytes in the development of dye-sensitized solar cells (DSSCs), an emerging photovoltaic technology offering a low-cost and flexible alternative to conventional silicon-based solar cells. Polymer electrolytes are investigated as promising substitutes for traditional liquid electrolytes due to their improved stability, flexibility, and ionic conductivity, all of which are critical for enhancing DSSC performance and longevity. The paper categorizes polymer electrolytes into solid, gel, composite, and ionic liquid-based types, discussing each category’s unique properties, composition, advantages, and limitations. Key materials, including various polymer matrices, ionic conductors, additives, and nanofillers, are examined in detail to understand their roles in achieving optimal ionic conductivity, thermal stability, and mechanical strength. Performance metrics such as conductivity, stability, flexibility, and photovoltaic efficiency are evaluated to provide insights into the practical application of these materials in DSSCs. Recent advancements, including novel polymer blends, nanocomposite electrolytes, and enhanced thermal stability, are highlighted to showcase the latest innovations in the field. Additionally, the review addresses significant challenges, such as ion transport limitations, durability, electrolyte leakage, and economic scalability, which currently hinder the widespread adoption of polymer electrolyte-based DSSCs. The paper concludes by identifying potential research gaps, including the need for further advancements in stability, eco-friendly materials, and scalable manufacturing methods. This review serves as a critical resource for researchers aiming to develop efficient, sustainable, and commercially viable DSSCs powered by advanced polymer electrolyte technologies.

Keywords: Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs), polymer electrolytes, ionic conductivity, photovoltaic efficiency, thermal stability, nanocomposites, gel polymer electrolytes (GPEs), solid polymer electrolytes (SPEs), electrolyte leakage, scalability, eco-friendly materials, flexible solar cells, nanofillers, and photovoltaic technology

More >>>

Prilagođeni polimerski elektrolit na bazi PEMA za visoko efikasne i stabilne bojom sintetizovane solarne ćelije

Izvod

Ovaj istraživački rad pruža sveobuhvatnu analizu polimernih elektrolita u razvoju solarnih ćelija osetljivih na boju (DSSC), nove fotonaponske tehnologije koja nudi jeftinu i fleksibilnu alternativu konvencionalnim solarnim ćelijama na bazi silicijuma. Polimerni elektroliti se ispituju kao obećavajuće zamene za tradicionalne tečne elektrolite zbog njihove poboljšane stabilnosti, fleksibilnosti i jonske provodljivosti, što je sve ključno za poboljšanje performansi i dugovečnosti DSSC ćelija. Rad kategoriše polimerne elektrolite u čvrste, gel, kompozitne i jonske tečne tipove, razmatrajući jedinstvena svojstva, sastav, prednosti i ograničenja svake kategorije. Ključni materijali, uključujući različite polimerne matrice, jonske provodnike, aditive i nanopunila, detaljno se ispituju kako bi se razumela njihova uloga u postizanju optimalne jonske provodljivosti, termičke stabilnosti i mehaničke čvrstoće. Metrike performansi kao što su provodljivost, stabilnost, fleksibilnost i fotonaponska efikasnost se procenjuju kako bi se pružio uvid u praktičnu primenu ovih materijala u DSSC ćelijama. Nedavna dostignuća, uključujući nove polimerne mešavine, nanokompozitne elektrolite i poboljšanu termičku stabilnost, istaknuta su kako bi se predstavile najnovije inovacije u ovoj oblasti. Pored toga, pregled se bavi značajnim izazovima, kao što su ograničenja transporta jona, izdržljivost, curenje elektrolita i ekonomska skalabilnost, koji trenutno ometaju široko usvajanje DSSC-ova na bazi polimernih elektrolita. Rad se zaključuje identifikovanjem potencijalnih praznina u istraživanju, uključujući potrebu za daljim napretkom u stabilnosti, ekološki prihvatljivim materijalima i skalabilnim metodama proizvodnje. Ovaj pregled služi kao ključni resurs za istraživače koji žele da razviju efikasne, održive i komercijalno isplative DSSC-ove pokretane naprednim tehnologijama polimernih elektrolita.

Ključne reči: Solarne ćelije osetljive na boje (DSSC), polimerni elektroliti, jonska provodljivost, fotonaponska efikasnost, termička stabilnost, nanokompoziti, gel polimerni elektroliti (GPE), čvrsti polimerni elektroliti (SPE), curenje elektrolita, skalabilnost, ekološki prihvatljivi materijali, fleksibilne solarne ćelije, nanopunila i fotonaponska tehnologija

Dalje >>>

Carbon black-reinforced polymer composites: Multifunctional advancements, characterization, and industrial applications

Abstract

Carbon black (CB) has emerged as a transformative additive in polymer matrix composites (PMCs), offering unparalleled enhancements in mechanical, electrical, and thermal properties. This comprehensive review synthesizes recent advancements in CB-reinforced composites, focusing on their multifunctional roles in aerospace, automotive, electronics, and energy applications. Key findings highlight CB’s ability to achieve electrical percolation at ultralow loadings (0.58 wt%), improve tensile strength by 15–40%, and enable electromagnetic interference (EMI) shielding exceeding 150 dB in hybrid systems with carbon nanotubes (CNTs) or graphene. The review systematically examines CB’s reinforcement mechanisms, including its fractal aggregate structure, interfacial adhesion, and synergistic effects in hybrid composites. Critical applications such as lightweight EMI shielding, UV-resistant coatings, and conductive adhesives are discussed, alongside industrial challenges like dispersion uniformity and long-term durability. Emerging trends in sustainable alternatives (e.g., bio-derived CB, recycled CB from tires) and advanced manufacturing (e.g., 3D printing) are highlighted as pathways to address environmental concerns and scalability limitations. Despite its versatility, challenges persist in optimizing CB-polymer interfaces, mitigating health risks, and standardizing processing techniques. Future research directions emphasize AI-driven material design, surface functionalization, and circular economy approaches to unlock CB’s full potential in next-generation smart composites. This review underscores CB’s pivotal role in advancing high-performance materials while calling for interdisciplinary collaboration to bridge laboratory innovations with industrial adoption.

Keywords: Carbon black, polymer composites, EMI shielding, hybrid nanocomposites, electrical conductivity, sustainable materials

More >>>

Polimerni kompoziti ojačani ugljeničnom čađi: Multifunkcionalni napredak, karakterizacija i industrijska primena

Izvod

Ugljenična čađ (CB) se pojavila kao transformativni aditiv u polimernim matričnim kompozitima (PMC), nudeći nenadmašna poboljšanja mehaničkih, električnih i termičkih svojstava. Ovaj sveobuhvatni pregled sintetiše najnovija dostignuća u oblasti kompozita ojačanih CB-om, fokusirajući se na njihove multifunkcionalne uloge u vazduhoplovstvu, automobilskoj industriji, elektronici i energetskim primenama. Ključni nalazi ističu sposobnost CB-a da postigne električnu perkolaciju pri ultraniskim opterećenjima (0,58 težinskih%), poboljša zateznu čvrstoću za 15–40% i omogući zaštitu od elektromagnetnih smetnji (EMI) veću od 150 dB u hibridnim sistemima sa ugljeničnim nanocevima (CNT) ili grafenom. Pregled sistematski ispituje mehanizme ojačavanja CB-a, uključujući njegovu fraktalnu agregatnu strukturu, međupovršinsku adheziju i sinergijske efekte u hibridnim kompozitima. Razmatraju se kritične primene kao što su lagana EMI zaštita, premazi otporni na UV zračenje i provodljivi lepkovi, uz industrijske izazove poput uniformnosti disperzije i dugotrajne izdržljivosti. Novi trendovi u održivim alternativama (npr. bio-izvedeni karbonski ugljenik, reciklirani karbonski ugljenik iz guma) i naprednoj proizvodnji (npr. 3D štampanje) istaknuti su kao putevi za rešavanje ekoloških problema i ograničenja skalabilnosti. Uprkos svojoj svestranosti, i dalje postoje izazovi u optimizaciji interfejsa karbonskog ugljenika i polimera, smanjenju zdravstvenih rizika i standardizaciji tehnika obrade. Budući pravci istraživanja naglašavaju dizajn materijala vođen veštačkom inteligencijom, funkcionalizaciju površine i pristupe cirkularnoj ekonomiji kako bi se otključao puni potencijal karbonskog ugljenika u pametnim kompozitima sledeće generacije. Ovaj pregled ističe ključnu ulogu karbonskog ugljenika u unapređenju visokoperformansnih materijala, istovremeno pozivajući na interdisciplinarnu saradnju kako bi se premostile laboratorijske inovacije sa industrijskom primenom.

Ključne reči: Čađ, polimerni kompoziti, EMI zaštita, hibridni nanokompoziti, električna provodljivost, održivi materijali

Dalje >>>

Electrical properties of 1-butyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophosphate ionic liquid doped polymer electrolyte

Abstract

This paper reports the recent developments in electrolyte containing Ionic liquids with Poly(VinylideneFluorodine-co-Hexafluoropropylene) PVDF-HFP based electrolytes for Supercapacitor applications. The electrolyte was examined using various tools. At 10wt% ionic liquid the polymer electrolyte shows an ionic conductivity of 7.7×10-3 S/cm as obtained from impedance analysis. The electrochemical stability window was determined by linear sweep voltammetry and found to be 3.91V. To confirm the role of ions in charge transport, the ionic transference number was measured, which indicated the ions were the main contributors. Optical microscopy observations revealed that the crystallinity of the polymer decreased with increasing ionic liquid. The electrolyte film with the highest conductivity was used to assemble an electric double layer capaciotor (EDLC). The device delivered a specific capacitance of 87.6F/g.

Keywords: Polymer, polymer electrolyte, ionic liquid, ionic conductivity, supercapacitor, SDG-7

More >>>

Električna svojstva jonske tečnosti dopiranog polimernog elektrolita 1-butil-1-metilpirolidinijum heksafluorofosfata

Izvod

Ovaj rad izveštava o najnovijim dostignućima u oblasti elektrolita koji sadrže jonske tečnosti sa elektrolitima na bazi poli(vinilidenfluorodin-ko-heksafluoropropilena) PVDF-HFP za primenu u superkondenzatorima. Elektrolit je ispitan korišćenjem različitih alata. Pri 10 težinskih% jonske tečnosti, polimerni elektrolit pokazuje jonsku provodljivost od 7,7×10-3 S/cm, dobijenu analizom impedanse. Prozor elektrohemijske stabilnosti je određen linearnom voltametrijom sa promenom i utvrđeno je da iznosi 3,91 V. Da bi se potvrdila uloga jona u transportu naelektrisanja, izmeren je broj jonskog prenosa, što je pokazalo da su joni glavni doprinosioci. Posmatranja optičkom mikroskopijom pokazala su da se kristalnost polimera smanjuje sa povećanjem jonske tečnosti. Film elektrolita sa najvećom provodljivošću korišćen je za sastavljanje dvoslojnog električnog kondenzatora (EDLC). Uređaj je isporučio specifični kapacitet od 87,6 F/g.

Ključne reči: Polimer, polimerni elektrolit, jonska tečnost, jonska provodljivost, superkondenzator, SDG-7

Dalje >>>

Microstructural study on the effectiveness of corrosion inhibitors and GGBS in enhancing the durability of reinforced concrete structures in acid-rich environments

Abstract

This research examines the efficiency of various corrosion inhibitors at improving the durability and corrosion resistance of concrete under aggressive conditions. Ordinary Portland Cement (OPC) was supplemented with 40% Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) to enhance durability, and manufactured sand and crushed granite were employed as aggregates. Four mixes were made: a control mix (M1) and three mixes with calcium nitrate (M2), sodium nitrate (M3), and diethanolamine (M4) as corrosion inhibitors. The performance of the mixes was tested by Rapid Chloride Penetration Test (RCPT), acid resistance test, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX). The findings indicated that the addition of corrosion inhibitors profoundly decreased chloride ion permeability and enhanced acid-induced degradation resistance. Mix M4, to which diethanolamine had been added, had the lowest value for RCPT (1854 coulombs), weight loss (6.12%), and strength loss (6.76%), reflecting greater resistance to aggressive environments. SEM photographs indicated more compact microstructures in mixes with inhibitors, whereas EDAX analysis established lower chlorine content and greater chemical stability. Generally, the research illustrates that the incorporation of GGBS with suitable corrosion inhibitors, notably diethanolamine, greatly improves the durability and corrosion resistance of concrete, which is ideal for infrastructure in harsh environmental conditions.

Keywords: GGBS, corrosion inhibitors, SEM, EDAX, durability

More >>>

Mikrostrukturna studija o efikasnosti inhibitora korozije i GGBS-a u poboljšanju trajnosti armiranobetonskih konstrukcija u sredinama bogatim kiselinama

Izvod

Ovo istraživanje ispituje efikasnost različitih inhibitora korozije u poboljšanju trajnosti i otpornosti betona na koroziju u agresivnim uslovima. Obični portland cement (OPC) je dopunjen sa 40% mlevene granulirane zgure visoke peći (GGBS) radi poboljšanja trajnosti, a veštački pesak i drobljeni granit su korišćeni kao agregati. Napravljene su četiri mešavine: kontrolna mešavina (M1) i tri mešavine sa kalcijum nitratom (M2), natrijum nitratom (M3) i dietanolaminom (M4) kao inhibitorima korozije. Performanse mešavina su testirane brzim testom penetracije hlorida (RCPT), testom otpornosti na kiseline, skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM) i energetski disperzivnom rendgenskom analizom (EDAX). Rezultati su pokazali da je dodavanje inhibitora korozije značajno smanjilo propustljivost hloridnih jona i povećalo otpornost na degradaciju izazvanu kiselinom. Mešavina M4, kojoj je dodat dietanolamin, imala je najnižu vrednost za RCPT (1854 kulona), gubitak težine (6,12%) i gubitak čvrstoće (6,76%), što odražava veću otpornost na agresivne sredine. SEM fotografije su pokazale kompaktnije mikrostrukture u mešavinama sa inhibitorima, dok je EDAX analiza utvrdila niži sadržaj hlora i veću hemijsku stabilnost. Generalno, istraživanje pokazuje da ugradnja GGBS-a sa odgovarajućim inhibitorima korozije, posebno dietanolaminom, značajno poboljšava trajnost i otpornost na koroziju betona, što je idealno za infrastrukturu u teškim uslovima okoline.

Ključne reči: GGBS, inhibitori korozije, SEM, EDAX, trajnost

Dalje >>>

Corrosion inhibition performance of 5-(3-hydroxyphenyl)-3-carboxyisoxazole for mild steel in acidic media: Experimental and theoretical insights

Abstract

The present study investigates the corrosion inhibition efficiency of 5-(3-hydroxyphenyl)-3-carboxyisoxazole (HPCI) for mild steel in 1.0 M hydrochloric acid solution using weight loss and electrochemical techniques. The weight loss method was employed to assess the effect of varying inhibitor concentrations (0.0–0.5 mM) at 303 K over different immersion times (1–48 hours). The influence of temperature (303–333 K) on the inhibition performance was also evaluated at these concentrations for a fixed 5-hour immersion period. The results indicate that inhibition efficiency increases with inhibitor concentration, achieving a maximum of 88.2% at 0.5 mM. Interestingly, a slight increase in efficiency with temperature was observed, suggesting physical adsorption as a predominant mechanism. Potentiodynamic polarization studies at 303 K for 5 hours immersion corroborated the weight loss findings and confirmed a mixed-type inhibition mechanism. Adsorption behavior of the inhibitor was found to obey the Langmuir adsorption isotherm model, supporting a monolayer adsorption on the metal surface. Density Functional Theory (DFT) calculations provided electronic descriptors such as the energy gap (ΔEgap) and the highest occupied molecular orbital energy (EHOMO), which confirmed the high electron-donating ability and strong adsorption potential of HPCI. The synergistic use of experimental and theoretical methods demonstrates the potential of 5-(3-hydroxyphenyl)-3-carboxyisoxazole as an efficient and environmentally friendly corrosion inhibitor for mild steel in acidic environments.

Keywords: Weight loss method, potentiodynamic polarization, carboxyisoxazole, mild steel, corrosion inhibitor

More >>>

Inhibicija korozije 5-(3-hidroksifenil)-3-karboksiizoksazola za meki čelik u kiselim sredinama: Eksperimentalni i teorijski uvidi

Izvod

U ovoj studiji se istražuje efikasnost inhibicije korozije 5-(3-hidroksifenil)-3-karboksiizoksazola (HPCI) za meki čelik u 1,0 M rastvoru hlorovodonične kiseline korišćenjem tehnika gubitka težine i elektrohemijskih tehnika. Metoda gubitka težine je korišćena za procenu efekta različitih koncentracija inhibitora (0,0–0,5 mM) na 303 K tokom različitih vremena potapanja (1–48 sati). Uticaj temperature (303–333 K) na inhibicione performanse je takođe procenjen pri ovim koncentracijama tokom fiksnog perioda potapanja od 5 sati. Rezultati pokazuju da se efikasnost inhibicije povećava sa koncentracijom inhibitora, dostižući maksimum od 88,2% pri 0,5 mM. Zanimljivo je da je primećen blagi porast efikasnosti sa temperaturom, što ukazuje na fizičku adsorpciju kao dominantan mehanizam. Studije potenciodinamičke polarizacije na 303 K tokom 5 sati potapanja potvrdile su nalaze gubitka težine i potvrdile mehanizam inhibicije mešovitog tipa. Utvrđeno je da se ponašanje inhibitora pri adsorpciji podudara sa Lengmirovim modelom izoterme adsorpcije, što podržava monoslojnu adsorpciju na površini metala. Proračuni Teorije funkcionala gustine (DFT) dali su elektronske deskriptore kao što su energetski jaz (DEgap) i najviša zauzeta molekularna orbitalna energija (EHOMO), što je potvrdilo visoku sposobnost donorstva elektrona i snažan adsorpcioni potencijal HPCI. Sinergistička upotreba eksperimentalnih i teorijskih metoda pokazuje potencijal 5-(3-hidroksifenil)-3-karboksiizoksazola kao efikasnog i ekološki prihvatljivog inhibitora korozije za meki čelik u kiselim sredinama.

Ključne reči: Metoda gubitka težine, potenciodinamička polarizacija, karboksiizoksazol, meki čelik, inhibitor korozije

Dalje >>>

Analysis of the influence of technological factors on free water separation during production of oil-well cement in industrial conditions

Abstract

This article present the results of production-scale studies conducted on cement tube mills with ball loading in open and closed cycles, which produced oil-well cement without additives (PCTI-100). The article analyzes the factors that affect the properties of the finished product, and especially the water separation of the cement obtained during grinding. For this purpose, correlation coefficients were obtained from processed experimental data. Analysis of the correlation coefficients shows that in order to achieve the normalized water separation index, it is necessary to adhere for the corresponding values ​​of specific surface area of ​​​​the cement, gypsum stone and hemihydrate gypsum. The analysis identified factors with a significant impact on free water separation. The correlation analysis revealed that hemihydrate gypsum content exhibits a strong negative correlation with water separation (r = -0.85), particularly in open-cycle grinding. This suggests that a higher hemihydrate content may facilitate faster hydration reactions, reducing free water. Meanwhile, the specific surface area showed a consistent negative correlation with water separation across both grinding modes, underscoring the importance of fineness in controlling bleeding. Regression equations for predicting free water separation were developed.

Keywords: Residue on a 45 μm sieve, hemihydrate gypsum, anhydrite, water separation, specific surface area of cement

More >>>

Analiza uticaja tehnoloških faktora na separaciju slobodne vode tokom proizvodnje cementa za naftne bušotine u industrijskim uslovima

Izvod

Ovaj članak predstavlja rezultate studija u proizvodnom obimu sprovedenih na mlinovima za cementne cevi sa punjenjem kuglica u otvorenom i zatvorenom ciklusu, koji su proizvodili cement za naftne bušotine bez aditiva (PCTI-100). Članak analizira faktore koji utiču na svojstva gotovog proizvoda, a posebno na odvajanje vode iz cementa dobijenog tokom mlevenja. U tu svrhu, koeficijenti korelacije su dobijeni iz obrađenih eksperimentalnih podataka. Analiza koeficijenata korelacije pokazuje da je, da bi se postigao normalizovani indeks odvajanja vode, potrebno pridržavati se odgovarajućih vrednosti specifične površine cementa, gipsanog kamena i poluhidratnog gipsa. Analiza je identifikovala faktore sa značajnim uticajem na odvajanje slobodne vode. Analiza korelacije je otkrila da sadržaj poluhidratnog gipsa pokazuje jaku negativnu korelaciju sa odvajanjem vode (r = -0,85), posebno kod mlevenja u otvorenom ciklusu. Ovo sugeriše da veći sadržaj poluhidrata može olakšati brže reakcije hidratacije, smanjujući slobodnu vodu. U međuvremenu, specifična površina je pokazala konzistentnu negativnu korelaciju sa odvajanjem vode u oba načina mlevenja, što naglašava važnost finoće u kontroli krvarenja. Razvijene su regresione jednačine za predviđanje odvajanja slobodne vode.

Ključne reči: Ostatak na situ od 45 μm, gips hemihidrata, anhidrit, odvajanje vode, specifična površina cementa

Dalje >>>

Enhancing epoxy nanocomposites with mineral nanofillers: A comprehensive review of particle size, shape, and concentration

Abstract

Mineral nanofillers have emerged as promising reinforcements for epoxy nanocomposites, offering enhanced mechanical, thermal, and physical properties of the latter. This review comprehensively explores the influence of mineral nanofiller morphology, surface modification, and loading on the performance of epoxy nanocomposites. The size and shape of nanoparticles significantly affect the interfacial interactions and dispersion within the epoxy matrix, with smaller particles and higher aspect ratios generally leading to improved properties. Surface modification techniques, such as the use of coupling agents, polymer grafting, and functionalization, are crucial for optimizing the compatibility and bonding between nanofillers and epoxy matrix. The loading concentration of mineral nanofillers plays a critical role in determining the final properties of nanocomposites, with optimal loadings varying depending on the specific nanofiller and the desired enhancements. Key mineral nanofillers, including nano-silica, nano-clay, nano-calcium carbonate (CaCO₃), and nano-talc, have demonstrated remarkable improvements in mechanical strength, thermal stability, and barrier properties when incorporated into epoxy matrix. This review provides valuable insights into the complex interplay between nanofiller characteristics and epoxy nanocomposite performance, guiding the design and development of advanced materials for various applications.

Keywords: Epoxy composites, mineral nanofillers, particle size, particle shape, morphology, surface modification, filler loading, nano-silica, nano-clay, nano-CaCO₃, nano-talc

More >>>

Poboljšanje epoksidnih nanokompozita mineralnim nanopunilima: Sveobuhvatni pregled veličine, oblika i koncentracije čestica

Izvod

Mineralna nanopunila su se pojavila kao obećavajuća pojačanja za epoksidne nanokompozite, nudeći poboljšana mehanička, termička i fizička svojstva potonjih. Ovaj pregled sveobuhvatno istražuje uticaj morfologije mineralnog nanopunila, modifikacije površine i opterećenja na performanse epoksidnih nanokompozita. Veličina i oblik nanočestica značajno utiču na međupovršinske interakcije i disperziju unutar epoksidne matrice, pri čemu manje čestice i veći odnosi širine i visine generalno dovode do poboljšanih svojstava. Tehnike modifikacije površine, kao što su upotreba sredstava za vezivanje, kalemljenje polimera i funkcionalizacija, ključne su za optimizaciju kompatibilnosti i vezivanja između nanopunila i epoksidne matrice. Koncentracija opterećenja mineralnih nanopunila igra ključnu ulogu u određivanju konačnih svojstava nanokompozita, pri čemu optimalna opterećenja variraju u zavisnosti od specifičnog nanopunila i željenih poboljšanja. Ključna mineralna nanopunila, uključujući nano-silicijum dioksid, nano-glinu, nano-kalcijum karbonat (CaCO₃) i nano-talk, pokazala su značajna poboljšanja u mehaničkoj čvrstoći, termičkoj stabilnosti i barijernim svojstvima kada se ugrade u epoksidnu matricu. Ovaj pregled pruža vredne uvide u složenu interakciju između karakteristika nanopunila i performansi epoksidnih nanokompozita, vodeći dizajn i razvoj naprednih materijala za različite primene.

Ključne reči: Epoksidni kompoziti, mineralna nanopunila, veličina čestica, oblik čestica, morfologija, modifikacija površine, punjenje punila, nano-silicijum dioksid, nano-glina, nano-CaCO₃, nano-talk

Dalje >>>

Strengthening of RC beams using basalt fiber reinforced polymer with ECC

Abstract

The retrofitting of concrete structures has become highly prominent with the aging and deterioration of the infrastructure. In order to cast the beams, tailored cementitious composites were infused at various layers, such as 20 and 50 mm from the bottom of the reinforced concrete beam’s strain zone. The control beam and the reinforced beams’ flexural behavior were compared. Damaged ECC-layered beams were repaired by applying sheets of basalt fiber. When completely wrapped with Basalt Fiber Reinforced Polymer (BFRP) sheets, the concrete specimens’ compressive strength rose by 14.98% and their tensile strength by 17.14%, while the crack breadth decreased in split tensile testing. The load-carrying capacity of RC beams was increased by 8.95% and 18.76% for 20 mm and 50 mm layers, respectively, by the addition of ECC. When damaged beams were retarded using BFRP, the flexural strength significantly improved, increasing the load-carrying capacity by 8.56% and the deflection by 17.4%. Based on the study’s conclusions, future infrastructure maintenance practices need to be modified to be more resilient to the issues brought on by aging infrastructure and more sustainable.

Keywords: ECC, polyvinyl alcohol fibre, basalt fibre, strengthening

More >>>

Ojačavanje armiranih greda korišćenjem polimera armiranog bazaltnim vlaknima sa ECC-om

Izvod

Rekonstrukcija betonskih konstrukcija postala je veoma istaknuta sa starenjem i propadanjem infrastrukture. Da bi se grede izlivile, prilagođeni cementni kompoziti su ulivani u različite slojeve, kao što su 20 i 50 mm od dna zone naprezanja armiranobetonske grede. Upoređeno je ponašanje kontrolne grede i armiranih greda pri savijanju. Oštećene grede sa ECC slojevima su popravljene primenom ploča od bazaltnih vlakana. Kada su potpuno obmotane pločama od bazaltnih vlakana ojačanih polimera (BFRP), čvrstoća na pritisak betonskih uzoraka porasla je za 14,98%, a njihova zatezna čvrstoća za 17,14%, dok se širina pukotina smanjila pri ispitivanju zatezanja razdvajanjem. Nosivost AR greda povećana je za 8,95% i 18,76% za slojeve od 20 mm i 50 mm, respektivno, dodatkom ECC-a. Kada su oštećene grede usporene upotrebom BFRP-a, čvrstoća na savijanje se značajno poboljšala, povećavajući nosivost za 8,56% i ugib za 17,4%. Na osnovu zaključaka studije, buduće prakse održavanja infrastrukture treba izmeniti kako bi bile otpornije na probleme koje donosi starenje infrastrukture i održivije.

Ključne reči: ECC, polivinil alkoholna vlakna, bazaltna vlakna, ojačavanje

Dalje >>>

Chloride ion – corrosion activator and passivator

Abstract

The presence of certain ions in the environment, particularly chloride ions (Cl^–), can significantly affect the corrosion behavior of brass alloy. Chloride ions are known for their ability to disrupt passive layers on the surface of metals and alloys, which can lead to localized corrosion such as pitting and dezincification—selective removal of zinc from the alloy—that can severely compromise its structural integrity. In certain cases, chloride ions may also act as passivators of corrosion processes, depending on their concentration, the composition of the material being tested, and the pH value of the solution. Therefore, understanding the mechanisms of brass corrosion in the presence of chloride ions is essential for its safe and long-term use, especially in water transport systems, sanitary equipment, and the marine industry, where these ions are commonly present. This study investigates the factors influencing the intensity and type of brass corrosion in chloride environments, with special emphasis on electrochemical testing methods, primarily polarization measurements, and the morphology of corrosion products.

Keywords: brass, corrosion, dezincification, chloride ions

More >>>

Hloridni jon – aktivator i pasivator korozije

Izvod

Prisustvo određenih jona u okolini, posebno hloridnih jona (Cl^–), može značajno uticati na koroziono ponašanje legure mesinga. Hloridni joni su poznati po svojoj sposobnosti da narušavaju pasivne slojeve na površini metala i legura, što može dovesti do lokalizovane korozije kao što su tačkasta korozija i decinkacija – selektivno uklanjanje cinka iz legure, što može ozbiljno ugroziti njenu strukturalnu stabilnost. Takođe, u pojedinim slučajevima hloridni jon može odigrati i ulogu pasivatora korozionih procesa, što zavisi od njegove koncentracije, sastava materijala koji se ispituje, kao i pH-vrednosti rastvora. Iz navedenog, razumevanje mehanizama korozije mesinga u prisustvu hloridnih jona od suštinskog je značaja za njegovu sigurnu i dugotrajnu primenu, posebno u sistemima za transport vode, sanitarnoj opremi i pomorskoj industriji, gde su ovi joni često prisutni. Ovaj rad se bavi ispitivanjem faktora koji utiču na intenzitet i vrstu korozije mesinga u hloridnim sredinama, sa posebnim osvrtom na elektrohemijske metode ispitivanja i morfologiju korozionih proizvoda.

Ključne reči: mesing, korozija, decinkacija, hloridni joni

Dalje >>>

Determination of adsorption capacitance and adsorption resistance in the process of anions adsorption

Abstract

In this work, adsorption processes of different anions onto Ag single crystals and polycrystals have been discussed and reviewed. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and differential capacitance (Cdiff vs. ω) measurements for all cases were presented. Fitting of experimental results was performed by using commercial software for fitting EIS results defined by Gamry Instruments Inc. (EIS 300), as well as by equation for Cdiff vs. ω dependence. Cdiff vs. ω dependence has been defined in several previous investigations for anion adsorption, containing Constant Phase Element (CPEdl), corresponding to the double layer capacitance (Cdl), connected in parallel with the adsorption capacitance (Cad) and adsorption resistance (Rad). It was shown that significant difference in parameters for anion adsorption obtained by both fitting procedures could be explained by the fact that in the EIS fitting analysis (presented either as Nyquist, or Bode plot, or Z’ vs. ω and Z’’ vs. ω plots) two functions are fitted simultaneously, while in the case of Cdiff vs. ω dependences only one function, containing all parameters of the equivalent circuit, is fitted.

Keywords: Ag single crystals, mechanism of anion adsorption, EIS, CPE, Cdiff vs. ω dependence

More >>>

Određivanje kapaciteta adsorpcije i otpora adsorpcije u procesu adsorpcije anjona

Izvod

U ovom radu diskutovani su i dati revijski pregledi rezultata adsorpcije različitih anjona na Ag monokristalima i polikristalima. Prikazani su rezultati merenja elektrohemijske impedansne spektroskopije (EIS) i diferencijalnog kapaciteta (Cdiff) u funkciji učestanosti (ω). Eksperimentalni rezultati impedanse su fitovani komercijalnim programom za fitovanje EIS 300 (Gamry Instruments Inc.). Korišćeno je ekvivalentno kolo koje sadrži konstantni fazni element (CPEdl) umesto kapaciteta dvojnog sloja (Cdl) u paralelnoj vezi sa kapacitetom adsorpcije (Cad) i otporom adsorpcije (Rad) (Slika 1(d)). Jednačina zavisnosti Cdiff od ω za ovakvo ekvivalentno kolo, definisana u prethodnim ispitivanjima, korišćena je za fitovanje eksperimentalno dobijenih Cdiff vs. ω zavisnosti. Pokazano je da se rezultati dobijeni fitovanjem impedanse pomoću komercijalnog programa i rezultati dobijeni fitovanjem Cdiff vs. ω zavisnosti značajno razlikuju u svim ispitivanim sistemima, pri čemu su rezultati analize Cdiff vs. ω zavisnosti pouzdaniji. Objašnjenje za razliku u rezultatima fitovanja je vrlo jednostavno. U slučaju upotrebe komercijalnog programa fituju se dve funkcije istovremeno, (Z’ vs. ω i -Z’’ vs. ω) dok se upotrebom zavisnosti Cdiff vs. ω fituje samo jedna funkcija i normalno je očekivati da će rezultati fitovanja biti precizniji.

Ključne reči: Ag monokristali, mehanizam adsorpcije anjona, EIS, CPE, zavisnost Cdiff od ω

Dalje >>>