Dr inż. Krzysztof Mech z Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie w swojej działalności naukowo-badawczej koncentruje się na zastosowaniu metod elektrochemicznych do otrzymywania powłok funkcjonalnych. Obecnie pracuje nad innowacyjnym rozwiązaniem zastosowania ultradźwięków do syntezy powłok Zn-SiC o wysokiej odporności korozyjnej.
Zjawisko korozji odgrywa bardzo istotną rolę w rozwoju cywilizacyjnym nie tylko w aspekcie technicznym, ale również ekonomicznym i środowiskowym. W Polsce nie posiadamy jednak danych dotyczących szacunkowych kosztów powstałych na skutek strat wywołanych zjawiskiem korozji. Brakuje również informacji o wydatkach poniesionych w skali kraju na rzecz zabezpieczeń przed tym niszczącym procesem. Natomiast koszty te oszacowano w USA i w 1998 roku wyniosły one 276 mld dolarów, co stanowiło 3.1 % produktu narodowego brutto.
W Polsce koszty te są stosunkowo wyższe w porównaniu do krajów bardziej rozwiniętych – posiadających wyspecjalizowane i rozwijane od wielu lat gałęzie przemysłu dedykowane walce z negatywnymi skutkami zjawiska korozji. Dlatego też istnieje nagląca potrzeba projektowania nowych typów zabezpieczeń, które w porównaniu do obecnie stosowanych rozwiązań będą skuteczniejsze, tańsze oraz przyjazne dla środowiska naturalnego zarówno w aspekcie ich eksploatacji jak i technologii wytwarzania.
Dr inż. Krzysztof Mech podjął się opracowania technologii sonoelektrochemicznego nanoszenia kompozytowych powłok cynkowych zbrojonych cząstkami węglika krzemu (SiC) oraz optymalizacji parametrów syntezy pod kątem właściwości funkcjonalnych powłok ze szczególnym uwzględnieniem ich odporności korozyjnej oraz właściwości mechanicznych. Podjęte prace mają na celu określenie warunków nanoszenia powłok kompozytowych umożliwiających otrzymanie powłok o lepszych właściwościach antykorozyjnych oraz mechanicznych w porównaniu do powszechnie stosowanych powłok cynkowych.
Powłoki kompozytowe wydają się być doskonałą alternatywą dla stosowanych obecnie powłok metalicznych. Właściwości funkcjonalne takich powłok wynikają z właściwości materiału osnowy jak również zastosowanego zbrojenia – w tym przypadku cząstek SiC o rozmiarach nano-, submikro- oraz mikrometrycznych. Powłoki takie łączą w sobie zalety powłok cynkowych, a dodatek fazy zbrojącej skutkuje wzrostem ich właściwości mechanicznych oraz odporności na ścieranie – mówi kierownik projektu dr inż. Krzysztof Mech.
Badania są prowadzone przy zastosowaniu zmodyfikowanych, komercyjnych elektrolitów. Są one przeznaczone do nanoszenia powłok cynkowych z wykorzystaniem zarówno elektrolitów kwaśnych oraz alkalicznych. Ich zastosowanie ma ograniczyć komplikacje związane z implementacją technologii w warunkach przemysłowych.
Syntezę prowadzimy w obecności ultradźwięków, co pozwala na wyeliminowanie zjawiska koagulacji cząstek ceramicznych w stosowanym elektrolicie oraz wzrost równomierności rozmieszczenia cząstek w metalicznej osnowie cynkowej. Ponadto dzięki stosowanym podczas elektrolizy ultradźwiękom możemy uzyskać powłoki kompozytowe o drobnokrystalicznej osnowie, a tym samym lepszych właściwościach mechanicznych – podsumowuje dr Mech.
Projekt pn.: „Sonoelektrochemiczna synteza kompozytowych powłok antykorozyjnych Zn-SiC” jest realizowany w ramach VIII edycji programu LIDER Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
Joanna Laskowska
