Bulletin AKI

Výzkumné články

Anticorrosive efficiency of alkyd resin-based coatings containing Mg–Zn–Fe mixed oxide-based pigments / Antikorozní účinnost nátěrových hmot na bázi modifikované alkydové pryskyřice s obsahem směsných oxidů Mg–Zn–Fe

Kalendová A., Halecká E., Nechvílová K., Kohl M.
2017, 61 (2), 39–53

Citace (ACS): Kalendová, A.; Halecká, E.; Nechvílová, K.; Kohl, M. Anticorrosive efficiency of alkyd resin-based coatings containing Mg–Zn–Fe mixed oxide-based pigments / Antikorozní účinnost nátěrových hmot na bázi modifikované alkydové pryskyřice s obsahem směsných oxidů Mg–Zn–Fe . Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (2), 39–53.

Citace (ISO): Kalendová, A.; Halecká, E.; Nechvílová, K.; Kohl, M. Anticorrosive efficiency of alkyd resin-based coatings containing Mg–Zn–Fe mixed oxide-based pigments / Antikorozní účinnost nátěrových hmot na bázi modifikované alkydové pryskyřice s obsahem směsných oxidů Mg–Zn–Fe . Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 2, p. 39–53.

Mixed oxide-based pigments Mg–Zn–Fe with different particle morphologies were prepared by high-temperature solid phase reactions. The core shell pigments containing ferric oxide and non-isometric particles of layered silicates were also prepared. The pigments were tested in paints, the pigment volume concentrations in the modifi ed alkyd resin based binder being 5%, 10%, and 15%. The paint properties were examined by accelerated corrosion tests and by physico-mechanical tests. The effect of the pigment particle morphology on the surface hardness of the paint fi lms was also studied. The influence of pigment volume concentration on the coating properties, and the optimum concentrations providing the most efficient anticorrosive protection were processed. A higher anticorrosion efficiency was observed for the paints with pigments possessing the lamellar particle shape.

Byly syntetizovány směsné oxidy kovů Mg–Zn–Fe s různou morfologií částic reakcí v pevné fázi za vysokých teplot. Rovněž byly připraveny jádrové core-shell pigmenty s obsahem feritů na neizometrických částicích nosiče na bázi vrstevnatých křemičitanů. Vlastnosti feritů byly zjišťovány v pojivu nátěrové hmoty na bázi alkydové pryskyřice při objemových koncentracích 5%, 10 a 15%. Vlastnosti nátěrů byly testovány pomocí zrychlených korozních a fyzikálně mechanických testů. Byl hodnocen rovněž vliv morfologie částic na povrchovou tvrdost nátěrů. Byl sledován vliv objemové koncentrace pigmentů na vlastnosti nátěrů a byla zjišťována optimální koncentrace pigmentů zajišťující maximální protikorozní ochranu. Nejvyšší antikorozní účinnost byla vyhodnocena v případě nátěrů s obsahem pigmentů vykazující lamelární tvar částic.

 

Keywords: alkyd resin, paint, pigment  

Klíčová slova: alkydová pryskyřice, nátěr, pigment

Výzkumné články

Elektrodepozice multikomponentního povlaku na bázi Co–Cr–Fe–Mn–Ni / Electrodeposition of multicomponent Co–Cr–Fe–Mn–Ni alloy

Ivanová S., Bárta J., Pazderová M.
2017, 61 (2), 54–58

Citace (ACS): Ivanová, S.; Bárta, J.; Pazderová, M. Elektrodepozice multikomponentního povlaku na bázi Co–Cr–Fe–Mn–Ni / Electrodeposition of multicomponent Co–Cr–Fe–Mn–Ni alloy. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (2), 54–58.

Citace (ISO): Ivanová, S.; Bárta, J.; Pazderová, M. Elektrodepozice multikomponentního povlaku na bázi Co–Cr–Fe–Mn–Ni / Electrodeposition of multicomponent Co–Cr–Fe–Mn–Ni alloy. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 2, p. 54–58.

Tato práce je zaměřena na prvotní realizaci depozice multikomponentního povlaku z vodného roztoku. Slitinový povlak o prvkovém složení Co–Cr–Fe–Mn–Ni byl připraven galvanickým procesem. Zvoleným substrátem byla měď. Smyslem práce bylo nanést slitinový povlak s vysokou entropií, který je charakterizován tím, že jednotlivé kovy jsou v něm obsaženy v přibližně shodném atomárním zastoupení. Využití elektrodepozice v této oblasti není příliš rozšířené. Podmínky procesu pokovování, procentuální zastoupení kovových iontů a soudržnost vrstvy byly následně studovány. Morfologie vyloučených povlaků byla sledována prostřednictvím skenovací elektronové mikroskopie a jejich prvkové složení bylo ověřeno pomocí EDS analýzy. Otěruvzdorné vlastnosti byly zkoumány orientačně před a následně i po otestování odolnosti vůči teplotní zátěži.

This work is focused on the initial realization of a multi-component coating deposition from the aqueous solution. The Coating composed of the elements Co-Cr-Fe-Mn-Ni was prepared by electroplating process. The chosen substrate was copper. The purpose of the work was to apply the high entropy alloy, which is defined as alloy with structure of a solid solution containing five or more elements in an approximately equal atomic ratio. The use of electrodeposition in this area is rare. The conditions of the plating process, the percentage of the metal ions and cohesion of the layers were studied. The morphology of the excluded coatings was monitored by scanning electron microscopy and their elemental composition was verified by the EDS analysis. The wear resistant features were examined approximately before and consequently also after the thermal resistance testing.

 

Klíčová slova: povlak s vysokou entropií, elektrodepozice, SEM-EDS, otěr

Keywords: high entropy coating, electroplating, SEM-EDS, wear

Výzkumné články

Modely atmosférické koroze / Atmospheric corrosion models

Kreislová K., Geiplová H., Barták Z., Majtás D.
2017, 61 (2), 59–66

Citace (ACS): Kreislová, K.; Geiplová, H.; Barták, Z.; Majtás, D. Modely atmosférické koroze / Atmospheric corrosion models . Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (2), 59–66.

Citace (ISO): Kreislová, K.; Geiplová, H.; Barták, Z.; Majtás, D. Modely atmosférické koroze / Atmospheric corrosion models . Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 2, p. 59–66.

Materials a Multi-Assess bylo odvozeno několik funkcí nebo rovnic znehodnocení pro hodnocení atmosférické koroze kovů. Všechny tyto rovnice znehodnocení byly odvozen ze zkušebních programů realizovaných v období 1986-1995, kdy byla úroveň SO2 relativně vysoká na městských zkušebních stanicích a velmi vysoká na průmyslových zkušebních stanicích. Od r. 1970 bylo na českých zkušebních stanicích exponováno několik národních a mezinárodních programů pro hodnocení atmosférické koroze konstrukčních kovů včetně měření environmentálních údajů na těchto stanicích. Všechna data z těchto zkušebních programů byla porovnána s predikčními modely.

A number of damage functions or dose-response equation, which are compared to the atmospheric corrosion of metals with environmental parameters, have been determined in field programs ISOCORRAG, UN ECE ICP Materials Exposure Programme and Multi-Assess. The all of these dose-response equations are derived on field exposure results performed during period 1986-1995 where the SO2 level was relative high at urban and very high at industrial test sites. Several exposure programmes, national and international, of structural metals ´ atmospheric corrosion were conducted since the 1970s on Czech atmospheric test sites including on-site measurement of environmental data. All data from these exposure programs were compared with prediction models.

 

Klíčová slova: expozice, atmosférická koroze, model, oxid siřičitý

Keywords: exposure, atmospheric corrosion, model, sulphur dioxide

Výzkumné články

Vliv vodíku a Ca[Zn(OH)3]2·2H2O na změny pórovitosti cementového tmelu v okolí žárově zinkované výztuže betonu / The impact of produced hydrogen gas and calcium zincate on changes of porous structure of cement paste in the vicinity of hot-dip galvanized steel

Pokorný P., Pernicová R., Vokáč M., Sedlářová I., Kouřil M.
2017, 61 (2), 67–79

Citace (ACS): Pokorný, P.; Pernicová, R.; Vokáč, M.; Sedlářová, I.; Kouřil, M. Vliv vodíku a Ca[Zn(OH)3]2·2H2O na změny pórovitosti cementového tmelu v okolí žárově zinkované výztuže betonu / The impact of produced hydrogen gas and calcium zincate on changes of porous structure of cement paste in the vicinity of hot-dip galvanized steel. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (2), 67–79.

Citace (ISO): Pokorný, P.; Pernicová, R.; Vokáč, M.; Sedlářová, I.; Kouřil, M. Vliv vodíku a Ca[Zn(OH)3]2·2H2O na změny pórovitosti cementového tmelu v okolí žárově zinkované výztuže betonu / The impact of produced hydrogen gas and calcium zincate on changes of porous structure of cement paste in the vicinity of hot-dip galvanized steel. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 2, p. 67–79.

Článek shrnuje vliv vylučovaného vodíku a dihydrátu bis(trihydroxozinečnatanu) vápenatého (Ca[Zn(OH)3]2·2H2O) na vývoj pórovité struktury cementového tmelu v okolí žárově zinkované oceli. Tyto látky vznikají katodickou (vodík) a anodickou (zinečnatany-vzniklé reakcí s hydroxidy) korozní reakcí žárově zinkované oceli (nebo čistého zinku) v cementovém tmelu. Pórová struktura cementového tmelu byla sledována rtuťovou porozimetrií, analýzou obrazu prostřednictvím rastrovací elektronové mikroskopie a konfokální mikroskopií. Vlivem koroze žárově zinkované oceli za vývoje vodíku dochází ke zvýšení pórovitosti cementového tmelu na fázovém rozhraní žárově zinkovaná ocel/tmel. Tato porézní struktura je zachována po celou dobu zrání cementového tmelu. Kinetika koroze zinkované oceli souvisí prioritně s transportem vody tmelem. Uvedený zinečnatan vápenatý není schopen samostatně zajistit přechod koroze zinkované oceli z aktivního do pasivního stavu.

The paper summarizes the impact of produced hydrogen and calcium hydroxyzincate (Ca[Zn(OH)3]2·2H2O) on the formation of the porous structure of cement paste in the vicinity of hot-dip galvanized steel. These substances result from cathodic (hydrogen) and anodic (zincates-formed by reaction with hydroxides) corrosion reactions of hot-dip galvanized steel (or pure zinc) in the cement paste. The cement binder pore structure was studied by means of mercury porosimetry and analysis of scanning electron microscopy and confocal microscopy images. The porosity of the cement paste at the galvanized steel / cement interphase increased as a result of galvanized steel corrosion while hydrogen was formed. Such a porous structure was maintained throughout the maturation of cement paste. Kinetics of galvanized steel corrosion related primarily to water transport through the binder. The formation of calcium zincate did not result in transition of galvanized steel from active to passive state corrosion.

 

Klíčová slova: zinkované výztuž, vývoj vodíku, zinečnatan vápenatý, porozita

Keywords: galvanized rebar, hydrogen evolution, calcium zincate, porosity

Výzkumné články

Hodnotenie koróznej odolnosti práškových povlakov po rôznej chemickej predúprave povrchu / Evaluation of corrosion resistance of powder coatings after various surface chemical pre-treatment

Draganovská D., Brezinová J.
2017, 61 (2), 80–85

Citace (ACS): Draganovská, D.; Brezinová, J. Hodnotenie koróznej odolnosti práškových povlakov po rôznej chemickej predúprave povrchu / Evaluation of corrosion resistance of powder coatings after various surface chemical pre-treatment. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (2), 80–85.

Citace (ISO): Draganovská, D.; Brezinová, J. Hodnotenie koróznej odolnosti práškových povlakov po rôznej chemickej predúprave povrchu / Evaluation of corrosion resistance of powder coatings after various surface chemical pre-treatment. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 2, p. 80–85.

Povrchová úprava práškovým povlakom je jednou z progresívnych technológii. Takéto povlaky sú odolné proti korózii a proti mechanickému namáhaniu. Kvalitu povrchovej ochrany ovplyvňujú najmä predúprava podkladu, typ povrchovej úpravy, voľba náterového systému, spôsob a kvalita aplikácie. Z celého radu spôsobov predúpravy povrchu substrátu vstupuje do popredia chemická predúprava. Jednou z ciest je predúprava pomocou konverzného povlaku, ktorý bol vyvinutý na báze nanotechnológie - BONDRITE NT. Táto bezfosfátová chemická predúprava sa používa pri teplote okolia. Vytvára nanokeramickú ochrannú vrstvu na oceľových, zinkových a hliníkových povrchoch, vďaka čomu má náter mimoriadnu priľnavosť. V tomto príspevku sú prezentované možnosti zlepšenia koróznej odolnosti práškových povlakov využitím predmetného konverzného povlaku za súčasnej pasivácii povrchu.

The surface treatment by a powder coating is one of the progressive technologies. Such coatings are resistant to corrosion and mechanical wearing. The quality of surface protection is affected primarily by a layer pre-treatment, the type of surface tretment, the system selection and the method and quality of application. Taking into account all the surface pre-treatment methods, the chemical pre-modification is a leading method. One of the methods is pre-treatment using a conversion coating which was developed on the nanotechnology basis -BONDRITE NT. That non-phosphate chemical pre-treatment is utilized at a surrounding temperature. It creates nano-ceramic protective layer on steel, zinc and aluminium surfaces, and as the result the coating has a significant adhesion. In the paper, the possibilities for the improvement of corrosion resistance of powder coatings using the subject conversion coating are presented at the current pasivation of respective surface.

 

Klíčová slova: povrchová úprava, práškový nátěr, přilnavost

Keywords: surface pretreatment, powder coating, adhesion

Technologické zajímavosti a články z praxe

Nedestruktivní měření tloušťky povlaků

2017, 61 (2)

V technické praxi jsou povlaky všudypřítomné. Tyto povlaky jsou jak funkční, například jako ochrana proti korozi, nebo mají dekorační účely. Není důležité, zda jde o vrstvu nátěrového systému, galvanické vrstvy nebo i různé kombinace, vždy je potřeba nedestruktivně měřit tloušťku těchto povlaků v různých průmyslových odvětvích. Jako jsou různé důvody pro vytváření povlaků v průmyslu tak jsou různé i důvody jejich nedestruktivního měření.  V procesu výroby se měření provádí na vstupní kontrole, kde kontrolujeme kvalitu vstupního materiálu, zda vstupní materiál splňuje nároky na očekávanou kvalitu průběhu výroby. V procesu výroby se vyhodnocuje vlastní proces výroby a při výstupní kontrole je prověřována kvalita dodávaných výrobků. Ve všech částech výroby je přesné měření tloušťky povlaků nepostradatelné a důležité pro zlepšování kvality výroby.

Nedestruktivní měření tloušťky povlaků je potřeba provádět v celé řadě odvětví a to nejen v lakovnách či zinkovnách, ale například v leteckém průmyslu při měření eloxované vrstvy, při povlakování plastů, výrobě pneumatik, opravárenství, prodeji automobilů apod.

Použitelných metod je více, avšak v praxi nejrozšířenější jsou metoda elektromagnetické indukce dle EN 2178 a metoda vířivých proudů dle EN 2360. Metoda elektromagnetické indukce měří tloušťku neferomagnetického (lak, barva zinek) povlaku na feromagnetickém základním materiálu (oceli). Metoda vířivých proudů měří elektricky nevodivou vrstvu (elox, pryž, plast) na elektricky vodivém základním materiálu (alu slitiny, měď, mosaz..). Způsob měření uvedených metod je odlišný. U metody elektromagnetické indukce se používají dvě cívky, kde je budicí cívka napájena střídavým proudem a přístroj vyhodnocuje indukované napětí v měřicí cívce. U metody vířivých proudů je cívka sondy napájena vysokofrekvenčním střídavým proudem a vytváří v měřeném dílu vířivé proudy, které mají vliv na indukčnost cívky. Přístroje Phynix Surfix měřenou indukčnost zobrazují na obrazovce jako tloušťku povlaku. Sondy jsou vyráběny jako jednometodové typ F nebo N a dvojité, typu FN.

Pro přesné výsledky měření je nezbytné provést několik jednoduchých kroků, které se nazývají kalibrace přístroje. Vysoce přesné přístroje tradiční německé výroby Phynix Surfix jsou z výroby nastaveny pro měření plochých dílů tovární kalibrací. Pro zvýšení přesnosti je možné provádět jak kalibraci nulového bodu sondy, tak i kalibraci s jednou či dvěma fóliemi. Nové přístroje Surfix řady Pro-X dále umožňují nastavit pevnou hodnotu, kterou přístroj například odečte od měřené hodnoty, když provádíme způsob měřené přes vrcholy. Používá se pro měření výrobků s velkou drsností povrchu. Mezi výjimečné funkce patří CTC kalibrace použitelná v případě, že není k dispozici žádný díl bez povlaku, kde bychom mohli provést kalibraci nulového bodu sondy.

Barevná obrazovka přístrojů Surfix Pro-X zřetelně za různých světelných podmínek čitelně zobrazuje kromě aktuální měřené hodnoty, rovněž překročení či podkročení nastavené horní nebo dolní mezní hodnoty měření, průměrnou hodnotu apod. Přenos dat do počítače je možný jak pomocí Bluetooth 3,0 tak i přes USB rozhraní. Při případném pádu na zem, kterému se v provozu občas neubráníme, chrání přístroj pryžový obal, který je součástí balení.

Sondy dostupné pro přístroj Surfix Pro-X umožňují měření v rozsazích až do 30mm v režimu F a až do 3,5mm v režimu FN. Sonda s nejmenší nejistotou měření, jen 0,7µm +1% měřené hodnoty má měřicí rozsah do 0,2mm.  Zajímavou aplikací jsou ojedinělé sondy pro měření umístění ocelové výztuže v pneumatikách.  Pro tuto speciální aplikaci jsou k disposici sondy s výměnným trnem. Kromě běžných sond s různým měřicím rozsahem je možné volit i sondy se zvýšenou odolností proti kyselinám, které ocení pracovníci galvanických provozů. Pro měření za vyšších teplot je možné použít na sondu ochranný nástavec a měřit s použitím funkce ofset.

Přístroje mají menu v českém jazyce a tak je každodenní práce s přístrojem opravdu jednoduchá.

Marek Selucký, Testima s.r.o.

Informace o konferencích

5. mezinárodní chemicko-technologická konference

2017, 61 (2)

Konferencia ICCT v Mikulove tohto roku oslávila svoje malé jubileum a v dňoch 10. – 12. 4. 2017 sa konal v poradí už jej 5. ročník. Účastníkov konferencie privítal, ako to je v Mikulove zvykom, hotel Galant so svojimi prednáškovými sálami tradične pomenovanými podľa odrôd vín pestovaných v tomto vinárskom kraji.

Ako už uviedli samotný organizátori konferencie, ich cieľom je spojiť a motivovať ku spolupráci chemický priemysel spolu s akademickou sférou, vzdelávacími organizáciami ale aj s vládnymi inštitúciami. Konferencia odštartovala sériou plenárnych prednášok, po ktorých nasledovalo spoločné stretnutie u welcome drinku spojené s posterovou sekciou. Tejto sekcie sa zúčastnilo takmer 120 účastníkov s rôznymi témami ich prác, ktoré boli rozdelené do 10 podkategórii. Na záver dňa bol programovým výborom konferencie vyhlásený víťaz súťaže o najlepší poster.

Nasledujúci deň sa účastníci rozdelili do jednotlivých sál, kde mali možnosť si vypočuť množstvo zaujímavých prednášok a zapojiť sa do diskusie. V rámci každej diskusie odznelo množstvo zaujímavých dotazov ale rovnako aj  zaujímavých odpovedí a vysvetlení od odborníkov. Účastníci si mohli vybrať z rozličných druhov tém prednášok, napr. od materiálového inžinierstva a moderných kovových biomateriálov pre lekárske účely, cez petrochemické a organické technológie, ako aj biotechnológie a biorafináciu až k zpracovaniu odpadov, ochrane ovzdušia a vôd, no rovnako sa tematika dotkla aj ekonomiky chemického priemyslu. Po ukončení prednášok sa účastníci konferencie mali možnosť stretnúť na spoločenskom večery vo vinnej pivnici hotelu Galant, kde mali možnosť rozšíriť svoje diskusie, ktoré nedostali priestor v prednáškových sálach a dozvedieť sa čosi viac o téme, ktorá bola pre nich obzvlášť zaujímavá. A aby účastníkom pri ich rozvášnených diskusiách nevyschlo v hrdle, tak sa im ponúkala možnosť ochutnať z dobrých vín ponúkaných hotelom z ich vlastnej výroby. Záverečný deň konferencie sa niesol v podobnom štýle ako prechádzajúci. Samotný program konferencie bol ale obmedzený len na dopoludnie. Účastníci konferencie si mohli vypočuť posledné prednášky alebo si zvoliť alternatívny program podľa svojho gusta, či už to bol výlet na Svatý kopeček, kde sa mohli pokochať vyhliadkou na samotné mesto a okolitú krajinu alebo prehliadka mesta a jeho kultúrnych pamiatok. Po ukončení dopoludňajšej sekcie prednášok sa účastníci konferencie rozišli domov tešiac sa na nasledujúci ročník.

Tomáš Lovaši

Informace o konferencích

Pozvánka na 20.jubilejní konferenci Asociace korozních inženýrů AKI

2017, 61 (2)

Asociace korozních inženýrů AKI si vás dovoluje pozvat na 20. jubilejní konferenci AKI, která se bude konat od 18. - 20. října 2017 v hotelu ATOM v historické Třebíči. Účastníci konference se mohou těšit na výměnu odborných názorů v přátelském prostředí, společenský večer a velmi zajímavý doprovodný program, který zahrnuje návštěvu přečerpávací vodní elektrárny Dalešice. Těšíme se na setkání.

organizační tým
Informace o konferencích

26. ročník mezinárodní konference metalurgie a materiálů METAL 2017

2017, 61 (2)

Ve dnech 24. - 26. května 2017 se v hotelu Voroněž v Brně uskutečnil 24. ročník mezinárodní konference metalurgie a materiálů Metal 2017. Organizátorem celé akce byla společnost Tanger s.r.o., které má již mnohaletou zkušenost s pořádáním podobných akcí. Konference byla rozdělena na šest přednáškových a na šest posterových sekcí. Zmíněný hotel disponuje několika konferenčními sály, kde probíhaly postupně přednášky každé sekce. Každý účastník konference měl tedy možnost vyslechnout tematicky zaměřené přednášky z oboru výroby železa, oceli a litiny; tváření kovů; výrobků z oceli a jejich vlastností; moderních trendů v povrchovém inženýrství; neželezných kovů a slitin a také z oboru ekonomiky a řízení metalurgické výroby. Rozdělení posterové sekce bylo ve stejném uspořádání.

Konference byla zahájena plenárními přednáškami Dr. Hasegawi Kunia z Japonska a Prof. Eberla Chrise z Německa. Po té začaly přednášky v jednotlivých sekcích. Posterová sekce se uskutečnila ve čtvrtek od 17-19 hodin a byla završena soutěží o nejlepší poster. První tři vítězové obdrželi hodnotné ceny a dále bylo předáno pět čestných uznání. Jedno z čestných uznání obdržela studentka doktorského studia na VŠCHT Michaela Fousová. Konference byla zakončena blokem přednášek v pátečních dopoledních hodinách.

V rámci doprovodného programu si účastníci konference mohli vybrat plavbu lodí po Brněnské přehradě, návštěvu Hvězdárny a planetária Brno, exkurzi v pivovaru Starobrno, nebo akční návštěvu Vědeckého parku Vida, který se nachází hned naproti hotelu Voroněž.

Středeční společenský večer a čtvrteční společná večeře pořádaná přímo v krásných prostorech hotelu Voroněž byly příjemným zpestřením celé akce.

Konference METAL 2017 měla již tradičně vysokou účast a i v tomto roce hostila více než 500 účastníků nejen z Evropy, ale i z ostatních zemí světa, a to především z Asie a afrického kontinentu. Velmi dobře zorganizovaná konference byla přínosem pro všechny zúčastněné a již teď je možné se těšit na její další ročník.

Drahomír Drahoš