Search the digital library catalog

Abstract: V okviru diplomskega dela preučujemo inhibitorni vpliv medu kot zelenega inhibitorja na nerjavnem jeklu v kislem korozivnem mediju. Izbrali smo tri vrste medu, in sicer: kostanjev, cvetlični in akacijev med. Ker nas je zanimalo kako vplivajo različne koncentracije inhibitorjev na stopnjo zaščite, smo spreminjali njihove koncentracije ob dodatkih v kisli medij. Izbrane koncentracije dodatka inhibitorjev so bile: 1-%, 2-% in 4-% dodatek. Izbrana kisla korozijskega medija sta bila 3,5-% raztopina NaCl in simulirana raztopina kislega dežja s pH 3. Meritve smo izvedli na vzorcih nerjavnega jekla AISI 303, ki smo jih predhodno ustrezno pripravili. V nadaljevanju je bila uporabljena klasična elektrokemijska potenciodinamska metoda, s katero smo pridobili rezultate – karakteristične korozijske parametre za nadaljnjo interpretacijo. Površino vzorcev (morfologijo) smo po izpostavitvi neinhibirani in inhibirani raztopini korozivnega medija analizirali prav tako z mikroskopom. Za potrditev adsorpcije in tvorbo zaščitnega filma pa smo uporabili metodo ATR-FTIR. Najvišja dosežena vrednost za inhibicijsko učinkovitost v simulirani obliki kislega dežja s pH 3 je bila v primeru 4-% dodatka medu, in sicer akacijeva vrsta medu (η = 82 %), sledi kostanjev med (η = 80 %), medtem ko je bila le-ta ob dodatku cvetličnega medu okoli η = 63 %. V primeru 3,5-% raztopine NaCl je bila najvišja inhibicijska učinkovitost dosežena ob 2-% dodatku izbranega medu, in sicer: cvetlični med (η = 61 %), akacijev med (η = 60 %) in kostanjev med (η = 50 %). Višja stopnje inhibicije je bila dosežena v korozivnem mediju kisli dež v primerjavi s 3,5-% raztopino NaCl, kar uvršča izbrane vrste medu med potencialne inhibitorje korozijskih procesov v mediju kisli dež. Za 3,5-% raztopino NaCl bi predlagali izbiro drugega inhibitorja, saj glede na nižjo doseženo vrednost inhibicijske učinkovitosti, ne moremo z gotovostjo trditi, da bi izbran inhibitor dovolj učinkovito zaščitil preučevano jeklo pred korozijskimi procesi.
Keywords: korozija, med, inhibitor, nerjavno jeklo, inhibicija korozije, inhibicijska učinkovitost
Published: 22.09.2021; Views: 51; Downloads: 10
Full text (3,00 MB)

Abstract: Za zaščito jekel v industriji se vse bolj uveljavljajo zeleni inhibitorji korozije. V diplomski nalogi je v ta namen uporabljena galna kislina (spada med hidrolizirane tanine), da se ugotovi njena inhibicijska učinkovitost. To je bilo doseženo z diferencialno gravimetrično metodo ob spremembi mase pred izpostavitvijo korozijskim medijem in po njej ter z izračunom inhibicije in korozijske hitrosti. Delo je potekalo z vzorci iz nerjavnega jekla (številka: 1.4301), ki jih je bilo potrebno predhodno zbrusiti in očistiti. Za kisli medij so bile izbrane različne koncentracije HCl (0,1 M; 0,15 M; 0,25 M; 0,3 M in 0,5 M), kot inhibitor pa se je uporabila 0,5-, 0,75- in 1-% galna kislina pri izpostavitvenih časih: 4, 8 in 24 ur. Tej metodi je sledila površinska analiza vzorcev s pregledom morfologije površin vzorcev pod svetlobnim mikroskopom in ATR-FTIR (infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo na oslabljeni totalni odboj). Rezultati so pokazali, da je inhibicijska učinkovitost galne kisline največja v 0,25 M HCl, saj pri nižjih koncentracijah ni prišlo do korozije oziroma je bila le-ta minimalna, pri višjih pa je bila inhibicija zanemarljiva, v nekaterih primerih je prišlo celo do negativnih vrednosti inhibicijske učinkovitosti, kar nakazuje na proces aktivacije. Pri izpostavljenosti 0,25 M HCl za 24 ur, je pri 0,5-% galni kislini dosežena več kot 60 % inhibicijska učinkovitost, med tem ko le-ta pri 1-% galni kislini znaša skoraj 87 %. Na podlagi tega se zaključi, da se galna kislina lahko uporabi, v razredčeni raztopini klorovodikove kisline in podobnih kislih medijih, kot uspešen zeleni inhibitor korozije na jeklu.
Keywords: galna kislina, korozija jekla, klorovodikova kislina, inhibicija
Published: 22.07.2021; Views: 194; Downloads: 39
Full text (3,27 MB)

Abstract: Doktorska raziskava je temeljila na razvoju frit za emajliranje aluminijevih zlitin, saj je uporaba zlitin zaradi njihove nizke cene, nizke gostote in odlične trdnosti vedno večja. Tako se aluminijeve zlitine uporabljajo v različnih panogah, vendar je njihova uporaba omejena zaradi njihove visoke kemijske aktivnosti in potencialno slabe korozijske odpornosti v kislih, alkalnih in kloridnih raztopinah. Študija je zajemala raziskave različnih surovin ter oksidne sestave frit. Da smo dobili homogen granulat, smo za posamezno frito določili optimalne pogoje časa in temperaturo taljenja. S talilnim mikroskopom smo opazovali površino in določili štiri talilne točke: sintranja, zmehčanja, polkrogle in stekanja. Razteznostni koeficient frite smo določili z dilatometrom, ter ga primerjali z razteznostnim koeficientom posamezne aluminijeve zlitine. Pred emajliranjem smo vzorce zlitin očistili in nekatere tudi zbrusili, da bi ugotovili vpliv predhodne obdelave zlitine na vezavo emajla. Pripravljenih je bilo več frit, med katerimi je bilo sedem frit, s katerimi smo emajlirali tri vrste aluminijevih zlitin in sicer AA2024, AA6082 in AA7075. Za posamezno frito smo določili optimalne pogoje časa in temperaturo žganja. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev je bila preizkušena v 5-odstotni raztopini NaCl pri sobni temperaturi z uporabo meritev elektrokemijske impedančne spektroskopije in meritev krivulj ciklične polarizacije. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev se je v primerjavi z neemajliranimi aluminijevimi zlitinami povečala. Sestava, površinska in globinska homogenost dveh najučinkovitejših emajliranih vzorcev sta bila potrjena z uporabo FE-SEM posnetkov, jedkanja z ionskim izvorom klastrov argona in z kvantitativno analizo z uporabo rentgenske fotoelektronske spektroskopije. Dodatno je bila za opis 3D sestave frit uporabljena tehnika masne spektrometrije sekundarnih ionov z detektorjem na čas preleta in jedkanjem z uporabo ionskega izvora O2+. Globino nastalega kraterja pri globinskem profiliranju smo analizirali z uporabo 3D profilometra.
Keywords: frita, emajl, aluminijeva zlitina, korozija, elektrokemija, XPS, ToF-SIMS, 3D profilometrija
Published: 12.04.2021; Views: 203; Downloads: 44
Full text (12,90 MB)

Abstract: Korozija povzroča degradacijo kovinskih materialov, ki so v stiku s tekočino ali plinom. Sam proces se pospeši z izpostavitvijo visokim temperaturam, kislinam in solem. Posledično se spremenijo lastnosti materiala in nastaja škoda pri samem tehnološkem procesu. Da bi korozijo upočasnili, uporabljamo različna inhibitorna sredstva, ki so lahko organske ali anorganske narave. Diplomsko delo prikazuje študijo pametnih prevlek kot zaščito pred korozijskimi procesi na kovinski površini. Prevleka vsebuje inkapsuliran inhibitor, ki se sprosti, ko se nahaja v agresivnem okolju. Njegovo delovanje lahko zapolni poškodbe na prevleki, ki nastanejo ob fizični poškodbi, ob spremembi pH na medfazni površini med prevleko in korozivnim medijem ter podobnim. Ovojnica kapsule se ob tem predre, sprošča se inhibitor, ki se običajno adsorbira na površino in na tak način nudi dodatno zaščito pred korozijo. Uporabili smo vzorce iz aluminijeve zlitine tipa EN AW 6451 in jih predhodno obdelali tako, da je bila oprijemljivost prevleke iz epoksidne smole z inkapsuliranimi delci inhibitorja čim večja. Zaščitni sloj smo nanesli z metodo 'spin coatinga', ki ustvari enakomerno tanek sloj zaščitne prevleke na površini preiskovanega vzorca. Testirane prevleke so vsebovale tri različne koncentracije inkapsuliranih delcev inhibitorja. Največjo inhibicijsko učinkovitost je imela 'pametna prevleka' z najvišjim utežnim odstotkom inkapsuliranih delcev, ki so vsebovali kationski surfaktant. Za korozivni medij smo uporabili vodno raztopino natrijevega klorida z dvema različnima koncentracijama (3,5 % in 0,1 mol/L). Meritve smo izvedli na vzorcih po 30-minutni stabilizaciji v raztopini na mirovnem potencialu in po 48 urni predhodni izpostavitvi korozivnemu okolju. V posameznih primerih smo dosegli tudi najvišjo možno vrednost inhibicijske učinkovitosti in sicer  = 99 % - 100 % .
Keywords: korozija, protikorozijska zaščita, pametne prevleke, inhibicijska učinkovitost, inkapsuliran inhibitor
Published: 08.10.2020; Views: 191; Downloads: 47
Full text (1,69 MB)

Abstract: S klasično elektrokemijsko potenciodinamsko metodo smo proučevali inhibitorni vpliv treh naravnih produktov, dostopnih v široki potrošnji, na bakru v kislem mediju. Izbrali smo t. i. »čebelje produkte« v treh različicah in sicer: propolis, matični mleček in apisirup. V primeru propolisa smo baker predhodno zaščitili s plastjo, ki je nastala po potopitvi vzorca v etanolno raztopino stearinske kisline ob dodatku različnih koncentracij propolisa (c = 0,5-%, 1,0-%, 2,0-% ter 4,0-%). S tem smo dosegli hidrofoben karakter modificirane površine bakra, kar se je pokazalo kot rezultat z najvišjo vrednostjo inhibicijske učinkovitosti η = 93-99 %. Hidrofobna površina namreč otežuje neposreden kontakt z vodnimi raztopinami, kar simulirana raztopina kislega dežja nedvomno tudi je. Matični mleček in apisirup pa sta bila v procesu eksperimenta neposredno dodana v korozivni medij. Dosežena vrednost inhibicijske učinkovitosti je bila v tem primeru nekoliko nižja η = 80-97 %, kar pripisujemo tekmovalnemu odnosu med procesom adsorpcije in desorpcije inhibitorja na površino bakra. Desorpcija je nedvomno povzročena s korozijskimi reakcijami oz. je odvisna od hitrosti le-teh. Na osnovi dobljenih rezultatov lahko zatrdimo, da so vsi trije inhibitorji za izbran korozijski sistem dosegli visoko stopnjo inhibicije, kar jih uvršča med potencialne inhibitorje korozijskih procesov.
Keywords: korozija, inhibitor, propolis, potenciodinamska metoda, inhibicijska učinkovitost
Published: 08.10.2020; Views: 164; Downloads: 32
Full text (2,67 MB)