Na osnovi SEM (morfologija), EBSD (fazna analiza) in AES ter XPS( površinska kemija) analiz smo določili kemijo in mikrostrukturo površin endoprotes iz titanovih zlitin (novih in uporabljenih) in CoCrMo zlitin. Študirali smo dve novi in dve rabljeni endoprotesis. SEM SE in BE posnetki prikazujejo mikrostrukturo, medtem ko EBSD daje informacije o phasah. Med proizvodnjo kolenčnih in kolčnih endoprotez, so ti materiali izpostavljeni velikim termomehansim preoblikovanju in fizikalnokemijskim procesom, ki so ključni za CoCrMo zlitino. AES in XPS rezultati so pokazali, da so tanki oksidni filmi na (a) Ti6Al4V predvsem kombinacija TiO2 z majhno količino Al2O3, medtem ko je V osiromašen, (b) Ti6Al7Nb je predvsem zmes TiO2 z majhno količino Al2O3 in Nb2O5, in (c) zlitina CoCrMo je predvsem kombinacija Cr2O3 z majhnimi količinami Co in Mo oksidov. Tanka oksidna plast na CoCrMo zlitini naj bi preprečila korozijo po mejah zrni in izboljšala biokompatibilnost. Tanka oksidna plast na Ti zlitinah preprečuje nadaljnjo korozijo, izboljša biokompatibilnost in vpliva na osseointegracijo.
COBISS.SI-ID: 1331882
Preiskovali smo kontaktne tribofilme nastale pri tribološkem kontaktu vzorcev iz nerjavnega jekla s prevleko iz CrN. Ti so bili v ponavljajočem se drsečem stiku ob uporabi maziva pri različnih kontaktnih parametrih. Stične površine in nastale tribofilme smo analizirali z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo (XPS). Predhodno smo si z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) ogledali površine, da bi razločili področja nastanka tribofilmov od področij, na katera tribološki stik ni vplival. S preglednimi meritvami z XPS kakor tudi visoko ločljivimi (HR XPS) smo določili kemijsko sestavo posameznih območij na površini in oksidacijska stanja prisotnih elementov. Ugotovili smo, da razlike med vzorci, ki smo jih ugotovili z XPS, odražajo razlike v kemijski sestavi tribofilmov nastalih pri različnih kontaktnih parametrih.
COBISS.SI-ID: 1288874
Prispevek raziskuje vpliv prehoda iz superhidrofilnega v superhidrofobno stanje površine na korozijsko odpornost SS316L vzorca teksturiranega z Nd:YAG nanosekundnim laserjem. Rezultati potrjujejo popolno korelacijo med omočljivostjo in korozijsko odpornostjo, kjer superhidrofobna površina s kontaktnim kotom 168 ±3,0° odraža povečano pasivnost, zmanjšano anodno raztapljanje in nižji korozijski tok. Karakterizacija korozijskih napadov s 3D mikroskopijo razkriva visoko občutljivost superhidrofilnih površin na napredovanje korozije v smeri drugega prehoda laserskega snopa. Trend se popolnoma izniči z razvojem superhidrofobnosti. Trend se popolnoma izniči z razvojem superhidrofobnosti. Poleg tega lasersko teksturiranje površine popolnoma izniči občutljivost na interkristalni korozijski napad, ki je bil prisoten pri ne-procesiranem vzorcu.
COBISS.SI-ID: 15482907
Segregacija kositra in antimona na kristalnih mejah polikristalnega bcc železa On the segregation behavior of tin and antimony at grain boundaries of polycrystalline bcc iron Raziskava objavljena v vodilni reviji na tem področju North-Holland; Applied Surface Science.Preučevanje temperaturne odvisnosti segregacije kositra in antimona na mejah zrn binarnih Fe-Sb in Fe-Sn polikristalnih zlitin z uporabo spektroskopija Augerjevih elektronov kažejo, da so intergranularen prelom pojavlja v splošnih mejah v vzorcih žarjenih pri nižjih temperatura. Nasprotno so posebne meje tiste, kjer prihaja do segregacije pri vzorcih žarjenih pri višjih temperaturah, ker - kot posledica kompenzacijskega učinka entalpije, entropije - so bolj podvržene segregaciji. Mejna temperatura med tema dvema stanjema je tako imenovana kompenzacijska temperature. Zato je treba temperaturno odvisnost segregacije v polikristalnih vzorcih opisati z dvema nizoma termodinamičnih parametrov (tj segregacijska entropija in entalpija): eden od njih korelira s segregacijo pod kompenzacijsko temperaturo, drugi pa z segregacijo na višji temperaturah.
COBISS.SI-ID: 1180330
Raziskovali smo optimalne parametre za postopek modificiranja površine vanadijevega orodnega jekla za delo v hladnem med laserskim površinskim pretaljevanjem. Predhodno ogrevanje jekla pred laserskim površinskim pretaljevanjem zagotavlja modificirano površino brez razpok in poroznosti. S predgrevanjem pri temperaturi 350 ° C značilno drobna mikrostruktura, ki se običajno razvije med laserskim pretaljevanjem, postane nekoliko bolj groba, prostorninski delež zadržanega avstenita pa se zmanjša. V lasersko pretaljeni plasti smo najvišje vrednosti mikrotrdote izmerili v vzorcih, ki smo jih dodatno žarili pri temperaturi 550 ° C. Pomembno je, da s termodinamičnimi izračuni ocenimo temperaturo likvidus, predvsem pa lahko napovemo kemijsko sestavo in sekvenco izločanja oziroma raztapljanja različnih karbidov. Ugotovili smo, da specifična kombinacija predgrevanja, laserskega površinskega pretaljevanja in končne toplotne obdelave omogoča nerazpokano, utrjeno in morfološko modificirano površino visoko legiranega orodnega jekla, izdelanega s postopki metalurgije prahov.Rezultati dela so neposredno povezani s tematiko in cilji dela programske skupine P2-0132 Tehnika površin in aplikacija v slovensko orodjarstvo.
COBISS.SI-ID: 13845275
V ultra-visokem vakuumu smo med žarjenjem zlitin Fe-Si-Al in-situ raziskovali oksidacijsko stanje posameznih legirnih elementov (Si, Al) in elementa nečistoče (Cu) po segregaciji na površino vzorcev. Kemijsko stanje segregandov Si, Al in O ter Cu smo ovrednotili z merjenjem premikov kinetične energije, ki vplivajo na Si KLL, Al KLL, O KLL, pa tudi Cu LMM, vse v odvisnosti od kemijskega stanja elementa. Ugotovili smo, da ob žarjenju Al oksidira v vseh vzorcih, medtem ko se Si obnaša drugače; maksimalno oksidacijo smo izmerili pri temperaturi žarjenja 300 ° C, do oksidacije tega elementa pa v nekaterih vzorcih in nekaterih pogojih sploh ni prišlo. Segregirani Cu ostane pri izbranih pogojih žarjenja pretežno v svojem elementarnem stanju. Rezultati dela so neposredno povezani s tematiko in cilji dela programske skupine P2-0132 na področju Korelacija med procesi v trdnih zlitinah na faznih in mejnih površinah in njihovimi fizikalno kemijskimi lastnostmi.
COBISS.SI-ID: 13283355
V tem prispevku smo se osredotočili na pripravo in analizo mehanskih lastnosti z nanosiliko ojačane, epoksidne smole Epikote 828LVEL. Epoksidni kompoziti so bili pripravljeni z dvema velikostima silicijevih vključkov, 130 nm in 30 nm silicijevih nanodelcev s fiksnim polnitvenim razmerjem (VP = 0.5%). Da bi se izognili aglomeraciji vključkov, smo silicijeve delce predhodno silanizirali z diglycidyl etrom bisphenola A (BADGE). Zaradi nizke vsebnosti silicijevih vključkov smo njihovo vsebnost v polimerni matriki potrdili s povečano hrapavostjo na prelomu v primerjavi s čisto epoksidno smolo. Z Ramansko spektroskopijo smo dobili informacijo o širjenju razpoke na prelomu. Mehanske lastnosti analizirane s tri točkovnim upogibnim preskusom so pokazale 10-20% povečanje modula elastičnosti v obeh silika/epoksi kompozitih s 30nm in 130 nm vključki. Raztezek pri pretrganju, se je po drugi strani zmanjšal za 5-10% v obeh kompozitih v primerjavi s čisto epoksidno smolo, kar kaže na krhko naravo preloma v obeh kompozitih. Rezultati lomne žilavosti so pokazali 25- 30% izboljšano žilavost v obeh kompozitih v primerjavi s čisto epoksidno smolo. Odpornost kompozitov na udar pa je bila močno odvisna od velikosti vključkov: v kompozitu s 130 nm silicijevimi delci smo opazili 30% povečanje udarne energije, v kompozitu s za 30 nm silicijevimi delci pa 60% povečanje udarne energije v primerjavi s čisto epoksidno smolo.
COBISS.SI-ID: 5394970
Preiskovali smo nezvite in zvite folijske kondenzatorje z metalizacijo iz ZnAl zlitine in različno vsebnostjo Al, da bi pojasnili poslabšanje njihovih lastnosti s časom. Z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) smo študirali morfologijo površine metalizacije, energijsko disperzivno spektroskopijo rentgenskih žarkov (EDS) smo uporabili za določitev njene kemijske sestave, spektroskopijo Augerjevih elektronov (AES),pa za določitev kemijske sestave vrhnje plasti metalizacije kakot tudi oceno stopnje oksidacije. Ugotovili smo, da posebej pri nižjih vsebnostih Al, zračna vlaga poškoduje metalizacijo nezvitih kondenzatorjev. Zvite kondenzatorje smo izpostavili močnim električnim poljem, značilnim za redno uporabo. Nepričakovano smo ugotovili, da se lastnosti poslabšajo z zviševanjem vsebnosti Al. Za to smo podali kristalografsko razlago.
COBISS.SI-ID: 953514
Preiskovali smo razpad komercialno dostopnega TiH2 ob različnih termalnih obdelavah. Prah TiH2, ki se ga uporablja kot penilo pri proizvodnji kovinskih pen, smo toplotno obdelali s segrevanjem na 450°C za različne čase, od 15 do 120 min. Slike površine toplotno obdelanih vzorcev smo pridobili z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) pri več povečavah in jih interpretirali. Na vseh vzorcih smo izvedli rentgenske uklonske meritve (XRD) z Bragg-Brentanovim difraktometrom. Podrobna analiza rentgenskih uklonskih spektrov je pokazala, da za termično neobdelan vzorec in za vzorca z z najdaljšo termično obdelavo (60 in 120 min) uklonske spektre lahko interpretiramo kot izvirajoče iz kubičnega TiH1.924, za druga dva vzorca pa iz tetragonalnega TiH1.924. Fazni prehod med kubično in tetragonalno fazo, ki ohranja volumen osnovne celice, je za spojine tipa TiH2y opisan v literaturi. Parametri osnovnih celic dobljeni iz imerjenih uklonskih spektrov potrjujejo, da je, v okviru merske napake, volumen osnovne celice zares konstanten pri vseh vzorcih. Meritve termogravimetrije (TG) in diferencialne termične analize (DTA) kažejo, da je intenzivnost dehidrogenacije odvisna od predhodne termične obdelave TiH2. Po TGA in DTA smo ponovno izvedli XRD na vseh vzorcih. Uklonski spektri kažejo na osnovno celico kakor pri Ti, vendar rahlo povečano, kar je posledica nepopolnega sproščanja vodika.
COBISS.SI-ID: 924074
Tvorbo oksidne plasti na površini 2205 dupleks in AISI 316L avstenitnega nerjavnega jekla v umetni slini in z dodatkom fluorida smo preiskovali s pomočjo elektrokemijske impedančne spektroskopije, potenciodinamskih meritev, ciklične voltametrije in XPS po oksidaciji pri potencialu odprtega kroga. Pasivna plast je bila pretežno sestavljena iz kromovih oksidov, delež železa pa je bil bistveno manjši kot v osnovnem materialu.
COBISS.SI-ID: 24275239