A 16. HUNGAROKORR 2015 Nemzetközi Korrózióvédelmi Konferencia és Kiállítás 2015. szeptember 15-18. között került megrendezésre Törökbálinton, a Pest Megyei és Érd Megyei Jogú Városi Kereskedelmi és Iparkamara /PMKIK/ közreműködésével, a Magyar-Szlovák Üzleti és Tájékoztatási Központban Az Európai Korróziós Szövetség (European Federation of Corrosion, EFC) Reg.No. 399 számmal hivatalosan is regisztrálta a rendezvényt, melyen három kiemelkedő külföldi szaktekintély is tartott előadást a második napi Tudományos Konferencián. Az első napi Ipari Fórumon vállalkozások mutatkoztak be szakmai prezentációkkal; s közben a kiállítást is meg lehetett tekinteni a harmadik nap végéig folyamatosan. A harmadik napon emellett még Ilinyi János tartott előadást a MOL Nyrt. százhalombattai finomítójának öt évtizedes működéséről és műszaki fejlődéséről, kitérve az ottani korróziós és korrózióvédelme tevékenységekre is. Magát a finomítót a negyedik napon látogathatták meg az érdeklődők. Az előadók által benyújtott összefoglalókat alább olvashatják.
A plenáris előadások összefoglalói: Néhány megjegyzés a védőbevonatok világából Prof. Dr. Pier Luigi Bonora- AITIVA, Olaszország Előadásomban először áttekintem a leggyakrabban alkalmazott védő- és díszítőbevonatok terén a legutóbbi tíz évben elért fejlesztéseket. Másik témám a három évig tartó európai EURAXLES project, a vasúti tengelyek védőbevonataival kapcsolatos beruházások eredményeinek bemutatása. Az EURAXLES felmérte azokat a mintegy harminc európai hatóság által függetlenül alkalmazott eljárásokat, amelyeket még a 2009-ben történt tragikus Viareggio vonatbaleset előtt tettek. Továbbá áttekintem a legutóbbi tíz évben a Trento és Udine egyetemeken a fémalapú kompozit bevonatok terén történt kutatásaim eredményeit, amelyek során nano/mikro mérettartományú kerámia anyagokat diszpergáltunk fémes bevonatokba. Fontosnak tartok néhány személyes megjegyzést is tenni a korrózióvédelmi oktatás szükségességéről, valamint a legelterjedtebb és népszerű bevonási technológiákban még mindig rejtőzködő csapdákról és rejtélyekről, akár duplex vagy más rendszerről van szó. 1
A few remarks about the Universe of protecting coatings Prof. Dr. Pier Luigi Bonora – AITIVA, Italy In this presentation I will focus first on a bird’s eye up-dating of last ten years evolution of the most widely applied protecting and/or decorative coatings. A second topic I’d like to develop concerns the results of a three years European Project titled “EURAXLES”, based on protecting coatings on railways axles, showing the “autonomous” procedures adopted along with the about thirty Authorities in Europe before the tragic Viareggio catastrophic event. I’ll then give a survey of what was the main topic during the last ten year of my research work in both Trento and Udine Universities, i.e. metal matrix composite coatings based on nano/micro ceramics inclusions in metallic deposits I’ll then give some personal remarks on both the need of education in corrosion control and about some traps and mysteries still hidden inside the most popular and widely used coating technologies, including duplex system and not only.
Elektronikai eszközök korróziós megbízhatósága Prof. Dr. Rajan Ambat Anyagok és Felülettechnológiák, Mechanikai Technológia Tanszék, Dániai Műszaki Egyetem DK 2800 Kgs Lyngby, Dánia Email:
[email protected]
Az elektronikai eszközök, alkatrészek és a tokozatlan nyomtatott áramkörű panelek (PCBs) korróziós megbízhatósága napjaink fontos problémája a miniatürizálásra törekvés, a globalizált gyártási gyakorlatok és az egész világra kiterjedő felhasználásuk következtében. Ezek eredménye az elektronikai eszközök csökkent élettartama és a meghibásodások miatti hatalmas gazdasági vesztesség. A minden szintre kiterjedő jelentős méretcsökkentésre törekvés a korróziós megbízhatóság csökkenésének egyik kulcstényezője. Az elmúlt tíz évben az elektronikai eszközök mérete több mint 70%-kal csökkent. A flip-chip integrált áramkörök (ICs) méretcsökkenése eléri a közel 90%-ot. A kisebb távolságok (d) megnövelik az elektromos teret (E=V/d), amely korróziós cellák keletkezéséhez vezethet a nedves környezetben bekövetkező páralecsapódás miatt. A gyártási folyamat maradványanyagai (szennyezések) a gyártási folyamat minden lépésében megjelenhetnek a PCB felületeken, így a PCB alap gyártása, az alkatrészek rászerelése, a forrasztás, az ellenőrzés és próbavizsgálatok, az eszköz összeszerelése, a tokozása mind olyan folyamatok amelyeknek 2
meghatározó szerepe van a korrózió megjelenésében. Különösen fontos tényező a hullámforrasztási technológia során a nem tiszta forrasztóvízből származó maradványanyag. Ezek a maradványanyagok könnyen vizet abszorbeálnak nedves környezetben és meggyorsíthatják a korróziós problémákat, mivel korróziós folyamatban résztvevő ionok keletkezhetnek, vagy elősegíthetik por megkötését ezeken a helyeken. Az előadás áttekinti az elektronikai eszközök és alkatrészek klimatikus megbízhatósági problémáit is, hangsúllyal a használt anyagokkal, alkatrészekkel, gyártási folyamatokkal kapcsolatos tisztaság, nedvesség kölcsönhatásokra az elektronikai eszköz (PCBA) felületén, valamint a PCBA tervezési, és a műszertervezési szempontokra. Kulcsszavak: Elektronika, megbízhatóság, korrózió, tisztaság, páratartalom
Corrosion reliability issues of electronic devices: An overview Prof. Dr. Rajan Ambat Materials and Surface Engineering, Department of Mechanical Engineering, Technical University of Denmark, DK 2800 Kgs Lyngby, Denmark Email:
[email protected] Corrosion reliability is a serious issue today for electronic devices, components, and bare printed circuit boards (PCBs) due to factors such as miniaturization, globalized manufacturing practices, and global usage. The result is reduced life span for electronic products and heavy economic loss due to failures. Miniaturization at all levels is one of the key factors reducing the corrosion reliability. Over the last 10 years, size of the electronics has been reduced by over 70%. For the flip chip ICs, miniaturization amounts to ~ 90%. The closer spacing increases the electric field (E = V/d), which makes the corrosion cell formation easier during local condensation under humid environments. Process related residues (contamination) on the PCB surfaces results from all stages of the manufacturing process starting from the base PCB production to the components mounting, soldering, inspection and testing, device assembly, and packing are all process that will have great influence on corrosion. A particularly important factor is the residue resulting from no clean flux especially from the wave soldering process. Such residues can easily absorb water under humid conditions, and can accelerate the corrosion problems by providing conducting ions, participating in corrosion reaction, or as a site for entrapment of dust. This paper provides an overview of the climatic reliability issues of electronic devices and components with a focus on materials used, components, process related cleanliness, humidity interaction on PCBA surface, and PCBA design and device design aspects. Key words: Electronics, reliability, corrosion, cleanliness, humidity
Rozsdamentes acélok korróziós kifáradása /törése/ kloridos oldatokban Prof. Dr. Gregor Mori1, A. Visser1, R. Fluch2, M. Kapp2, H. Leitner2, B. Holper3, M. Panzenböck4 1
Általános és Analitikai Kémiai Tanszék, Leobeni (Bányászati-Kohászati) Egyetem, Franz Josef-Strasse 18, 8700 Leoben, Austria 3
2
Böhler Nemesacél Kft, Mariazeller Strasse 25, 8605 Kapfenberg, Austria
3
Schoeller Bleckmann Kőolajkitermelő Technológiák Kft., Hauptstrasse 2, 2630 Ternitz, Austria 4
Fémtani és Anyagvizsgálati Tanszék, Leobeni Egyetem
Hidegen alakított, ausztenites rozsdamentes acél próbatesteket ismétlődő terhelés alatt vizsgáltak korróziós és inert közegekben. Az S/N görbék felvételével tesztelték a kloridok, a hőmérséklet és a pH hatását a kifáradási határra és a tönkremenetelre, mely görbéket kétféle R aránynál hasonlították össze. Pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) részletesen tanulmányozták a töretfelületeket is, melyek különböző típusai az alábbiak voltak: tisztán fáradásos törés, korróziós kifáradás/törés, lyukkorrózió kialakulása utáni törés, és feszültség alatti korróziós repedés utáni fáradásos törés. A változó környezeti hatásokra (különböző közegekben) eltérően kialakuló tönkremeneteli formák egymásutánisága és egymásba átalakulása folyamatainak megfigyelése segít pontosabban megérteni az ausztenites rozsdamentes acéloknak a fáradásos korróziós törési viselkedését kloridos oldatokban. Kulcsszavak: Korróziós fáradásos repedés, ausztenites rozsdamentes acél, kloridos oldatok
Corrosion fatigue of austenitic stainless steels in chloride solutions Prof. Dr. Gregor Mori1, A. Visser1, R. Fluch2, M. Kapp2, H. Leitner2, B. Holper3, M. Panzenböck4 1
Chair of General and Analytical Chemistry, Montanuniversitaet Leoben, Franz Josef-Strasse 18, 8700 Leoben, Austria 2
Böhler Edelstahl GmbH & Co KG,
Mariazeller Strasse 25, 8605 Kapfenberg, Austria 3
Schoeller Bleckmann Oilfield Technology GmbH, Hauptstrasse 2, 2630 Ternitz, Austria
4
Department of Physical Metallurgy and Materials Testing, Montanuniversitaet Leoben, Franz Josef Strasse 18, 8700 Leoben, Austria
Cold-worked austenitic stainless steels have been tested under cyclic loading in both corrosive and inert media. S/N curves have been compiled to show the effect of environmental conditions such as chloride content, temperature and pH-value on fatigue limit and damage. Also S/N curves at two different R-values are compared.
4
Furthermore fracture surfaces have been carefully analysed using a scanning electron microscope (SEM). Different damage mechanisms have been identified. These are pure fatigue, corrosion fatigue, pitting followed by fatigue and stress corrosion cracking followed by fatigue. The relations between these damage sequences and their change from one to the other with changing conditions is discussed and shall contribute to an improved understanding of corrosion fatigue behaviour of austenitic stainless steels in chloride solutions. Key words: Corrosion fatigue cracking, Austenitic stainless steel, Chloride solutions
További előadások (elhangzásuk sorrendjében):
Egy ipari nagyberuházás felületvédelmi munkáinak minőség felügyelete Fortuna László (FORKORR Kft) Egy ipari nagyberuházás felületvédelme még akkor is nagy kihívást jelent, ha üzemen kívül, teljesen új állapotban kell elvégezni. Az előadás sorra veszi a minőségfelügyelet lépéseit, a beépített szerkezetek állapotfelmérésétől a minősített munka átadás-átvételéig. A felületvédelmi munkák megkezdése előtt állapotvizsgálatokat végeztünk a horganyzott acélszerkezeteken, alapmázolt csővezetékeken és készülékeken. Az állapotfelmérések célja:
A gyártóművi festések végminősítése A kiinduló állapotok (rétegvastagság) meghatározása Szükséges intézkedések meghatározása
Az állapotvizsgálatok alapján
Minőségfelügyeleti Tervet (MFT) és Mintavételi és Megfelelőségigazolási Tervet (MMT) készítettünk
Vegyipari üzemről lévén szó az acélszerkezetek jelentős részét Duplex bevonattal láttuk el. A horganyzott acélszerkezetek 3 rétegű bevonattal lettek ellátva, 180 m összszárazrétegvastagságban. A kész bevonatrendszer tapadószilárdságát jelentős mértékben befolyásolta a kiinduló felületek tisztasága, felület előkészítése és zsírtalanítása. A felületvédelmi munkálatokat a nagyfokú beépítettség mellett a télies időjárás is nehezítette, hiszen a munkálatok 2015. február hónapban kezdődtek.
5
A megtisztított felületeket, az egyes rétegek kialakítását, ezek minőségét is folyamatosan ellenőriztük. A felületvédelmi munkákat 5 hónap alatt 5 kivitelező sikeresen elvégezte. 68.842 m2 festett felület minőségfelügyelete során 113.310 db szárazréteg vastagságmérést, 342 db tapadószilárdság ellenőrzést végeztünk és 14 db referencia felületet készítettünk. Köszönetet mondunk a Kivitelezőknek és a Beruházási Iroda munkatársainak.
Buzás Györgyi, laborvezető
Acélszerkezetű hidak korrózióvédelmi tervezése (Minden-korr Korrózióvédelmi Mérnökiroda) Bevezetés Cégünk 10 éve kapcsolódott be az új, valamint a felújításra kerülő hidak korrózióvédelmi munkáiba. Előadásunkban az acélszerkezetű hidak korróziója elleni védőmunkáiban tapasztalt ellentmondások, esetenként kézlegyintéssel elintézett műszaki problémák kérdéseivel foglalkozunk. A korrózió elleni védelem tervezésének folyamata Egy acélszerkezetű híd a szerkezeti anyagának kémiai és fizikai sajátosságaiból fakadóan előbb-utóbb, kisebb-nagyobb mértékben korrodál. Feladatunk az, hogy ez a folyamat utóbb és kisebb mértékben következzen be. Ebben a munkában jelentős szerepe van az acélszerkezeti tervezésnek, a korrózió elleni védelem tervezésének, a bevonati technológia (kivitelezés) tervezésének és ellenőrzésének. A rajzasztal szerepe a korrózió elleni védelemben Jó néhány fényképpel illusztráljuk, hogy mire gondolunk. A lényeg: a hídszerkezet sem elemeiben, sem összességében lehetőleg ne tartalmazzon olyan szerkezeti részleteken, ahol a szennyezett csapadékvíz nem tud távozni, a szerkezeti elemek festése és a beépítése közötti időben is biztosítva legyen a csapadékvíz eltávozása, mert a bevonatok általában nem felelnek meg a víztartályok követelményeinek, ne legyenek olyan részletek, ahol a szennyezett víz (szóró-só, forgalmi szemét, stb) felgyülemlése az acél és a festékbevonat fizikai tulajdonságaitól merőben eltérő anyaggal kerül kiküszöbölésre, a korrózió elleni védelem elkészülte után gyakran előfordulnak az utolsó pillanatban elkövetett módosítások, ami az acélnál hegesztéssel jár. Higgyék el, hogy ezek a helyek lesznek a korrózió elleni védelem gyenge láncszemei és igen demoralizáló hatásúak a festést végző dolgozókra. A konkrét korrózió elleni védelem tervezés minden korrózió elleni védelem tervezésével foglalkozó cég legyen naprakész a szabványok, előírások ismeretében. Ez évi néhány tízezer forint befektetéssel megvalósítható. egy acélszerkezetű híd állandó rezonanciában működő szerkezet, ezt a festékbevonati rendszer kiválasztásánál alaposan figyelembe kell venni, 6
az acélfelület revétől, rozsdától való megtisztításának minősége a bevonati élettartamot legalább 50 %-ban befolyásolja. Különösen felújításoknál jól meg kell gondolni, hogy mi az, ami kivitelezhető, a „korrózióvédelmi” terv elkészítésénél fokozottabb figyelmet kell szentelni a helyszíni festések és javítások, az ellenőrzés technológiai időszükségletére, felül kell vizsgálni, hogy a festék-forgalmazók zöménél a Műszaki Szállítási Feltételekben engedélyezett érdességi követelmények megfelelnek-e a szakmai előírásoknak, a környezeti mikroklímai hatások értelmezését egy konferencia napirendjére kellene tűzni, mert pl. egy városi, vagy ipari környezetben a korróziós igénybevételi kategória a híd környezetétől függ és nem pl. a híd magasságától. A Technológiai Utasítás tartalma Mennyi? Harminc. Mi harminc? Mi mennyi? Fültanúi voltunk egy ebben a stílusban lezajlott bevonati vastagsági követelmény megtárgyalásának. A TU-t minden dolgozó számára elérhetőnek kell tenni, mert az elérendő rétegvastagság sem titkos, fentiek figyelembe vételével a TU-nak minden munkafázist, a festéket és eszközöket, az elérendő célt, az előírt követelményeket részletesen tartalmaznia kell, ne kaphasson korrózió ellen védő munkát olyan vállalkozó, aki nem rendelkezik alapvető eszközökkel, műszerekkel, mint pl. fésűs nedves bevonatvastagság vizsgálóval, hőmérsékletés páratartalom mérővel a harmatpont ismeretéhez, és egy egyszerű száraz bevonatvastagság ellenőrző készülékkel. Fentiek szemelvények előadásunkból, amelyet igyekszünk a való életben készült fénykép felvételekkel kézzel foghatóvá tenni – név és cégnév nélkül.
Antal Árpád MBA c. egyetemi docens, Magyar Tűzihorganyzók Szervezete
Karbantartásmentes védelem 100 évre
Az elkövetkező másfél évtizedben (2030-ig), Németországban több mint 10 000 közforgalmi hidat építenek újjá, melynek fő okai között szerepelnek a korróziós károsodások. Az óriásprojekt kapcsán tudományos kutatásokkal igazolták, hogy a közforgalmi hidaknál a tűzihorganyzási technológia nemcsak másodlagos acélszerkezeteknél alkalmazható, hanem a teherviselő főtartók esetében is. Ez a szabványokban szereplő - a szilárdsági méretezéshez szükséges - kifáradási osztályok (EUROCODE 3) megfelelő alkalmazásával biztosítható. A kutatási projektnél, melyben részt vett a Darmstadti és Dortmundi Műszaki Egyetem, illetve egy drezdai korrózióvédelmi intézet, tisztázták a hosszú távú korrózió elleni védelem kérdéseit is. Az elmúlt 60-80 esztendőben a világban létesített – tűzihorganyzott kivitelű, referenciaként is szolgáló – közúti hídszerkezetek, illetve a legfrissebb „kitéti” korróziós vizsgálatok, valamint az érvényes nemzetközi szabványokban (ISO 9223, ISO 7
9224:2012) szereplő adatok összevetése alapján, legalább 200 µm vastag tűzihorgany réteggel 80100 éves, karbantartásmentes védelmi időtartam biztonsággal elérhető. Nem lesz szükség a 20-25 évenként ismétlődő, költséges újrafestésre, így sokkal olcsóbb lesz az objektum fenntartása. Az acélalapanyagok megfelelő kiválasztásával (MSZ EN 10025-2,-3,-4, megfelelő szilícium és foszfor tartalom alkalmazással) kényelmesen biztosítani lehet a kívánatos vastagságú tűzihorgany réteget. A nagyhosszúságú, tűzihorganyzott kivitelű acéltartók helyszíni hegesztéseit követő korrózióvédelemhez meghatározták a szükséges korróziós képességekkel rendelkező javítási technológiát is. Az első ilyen tűzihorganyzott acélszerkezetes közúti híd (referencia építmény is) jelenleg épül az A44 autópálya mellett. A mérnökök és műszaki szakemberek számára egy kiadvány készült, mely tartalmazza a fentiekkel kapcsolatos ismereteket, melyek a tervezéshez és megvalósításhoz szükségesek.
Új típusú cementes bevonatok az ivóvizes medencék bevonatolásához Almássy Piroska, szakértő Techno-Wato Kereskedőház Építőipari Kft.
1. Bevezetés Visszatérés a tisztán szilikát kötésű, elődeink által használt bevonatokhoz - Miben térnek el az új típusú cementes rendszerek? - Szemszerkezet kiegészítése a finom szemtartomány felé - Belső födém szigetelési struktúra 2. Microtop termékcsalád anyagösszetétele, az ebből adódó lehetőségek, melyek teljes körű megoldást nyújtanak ivóvíztározók felújításának különböző speciális feladataihoz. Az anyagrendszer különböző rétegfelépítésének technológiája. Új építésű tározók kivitelezésének és régi építmények felújításának feltételei, vékony és vastag rétegű bevonás lehetőségei. 3. A Microtop termékek előnyös tulajdonságainak bemutatása fenti feladatokhoz a kivitelezők, ill. az üzemeltetők, szolgáltatók szempontjából 4. Napjaink ivóvízjavító programjának részét képező medence és víztorony felújítás komplex szemlélete a tönkremeneteltől a javítás átvételéig -
Ivóvizes medencék károsodásának főbb okai
-
Állapotfelvétel módjai roncsolásos és roncsolás mentes vizsgálatokkal
-
Vizsgálati eredmények kiértékelése (a károsodás mértékének megfelelő osztályba sorolása, szakvélemény készítése a tervező részére)
8
-
Felújítási terv készítése a vizsgálatok eredményeinek ismeretében a tervezők bevonásával, a hatályos szabványok szerint
-
Általános javítási technológia leírása a felület előkészítésével és utókezelésével együtt, ezen belül falfelületek, oszlopok, mennyezetek, padlószerkezetek, különböző felületképzési módjai
-
Az elkészült műtárgyak műszaki átvételéhez szükséges tudnivalók, vizsgálati módszerek és az eredmények dokumentálása
5. Az új típusú mikroszilikás bevonatok sikeres alkalmazásának bemutatása referenciaképek segítségével
New type cement based coatings for coating drinking water reservoirs Piroska Almássy, Expert Techno-Wato Kereskedőház Építőipari Kft.
6. Introduction Returning to pure silicate bonded coatings used by our ancestors - Where is the difference between concrete based new systems and the old ones? - Widening the particle structure towards fine particle size ranges - Structure for waterproofing Internal ceilings 7. Material composition of Microtop product and opportunities derived from this composition that offers full scope solution for different special tasks related to the reconstruction of drinking water reservoirs. Technology for building different layer structures by using the material system. Conditions for constructing new reservoirs and reconstructing old ones, opportunities for coating with thin and thick layers. 8. Presenting the features of Microtop products that are favorable when carrying out the aforementioned tasks from the points of view of constructors, operators and service providers 9. Complex approach of reservoir and water-tower reconstruction, which forms part of drinking water quality improvement programs of our time, from the occurrence of a defect to taking over the repair -
Main reasons for damages of drinking water reservoirs
-
Methods of status survey by using destructive and non-destructive tests
9
-
Evaluation of test results (classification of the degree of damage, preparing an expert's report for the designer)
-
Preparing a reconstruction plan in the knowledge of examination results in cooperation with the designer, in accordance with valid standards
-
Description of general repair technology including surface treatment and follow-up treatment, namely methods for creating different structures on surfaces of walls, columns, ceilings and floors
-
Information needed for technical takeover of completed artifacts, documenting test methods and results
10. Presenting successful application of the new types of micro silica based coatings by means of reference photos
21. századi bevonatok a felületek védelmére Bán Sándor, ügyvezető www.powein.hu www.ultra-ewerdry.hu
Ultra-Ever Dry szuperhidrofób (szupervíztaszító) és oleofób (szénhidrogén-taszító) nano bevonat A kétrétegű nanotechnológiai bevonat levegőgátat alakít ki a kapcsolódó oxigénnel, amely biztosítja a folyadékok taszítását, a piacon felelhető bármely bevonattól eltérő módon. Az Ultra-Ever Dry minden szilárd felületen, beltéren és kültéren alkalmazható. Kiemelkedő tapadó képessége és kopásállósága a bevonatot ideálissá teszi olyan felhasználások esetében, ahol követelmény a száraz felület, tartósság. Jellemzők Víz- olaj és jégtaszító: Taszítja a bevont felületre kerülő folyadékot, így az nem tapad, száraz marad, meggátolja a jegesedést, az átnedvesedést, és a penészképződést, öntisztítóvá és antibakteriálissá teszi a bevont felületet. Korróziógátló: Védelmet biztosít a korrózió ellen, mivel a bevont fémfelület nem érintkezik nedvességgel. Tartós, élettartam növelő: A bevonat hosszú ideig védelmet biztosít, megakadályozza a nedvesség megtapadását, minden felületen, eszközön, elemen, amely működését a folyadékok negatívan befolyásolják. Szennyeződést taszító: A kezelt felületre a szennyeződés, baktérium nem tapad fel, könnyen, maradék nélkül eltávolítható. Alkalmazásával tiszta, biztonságos a munkakörnyezet, mindez még költségmegtakarítással is jár!
10
Coval Molecular Coatings molekuláris technológiai bevonat A COVAL a 21. századnak a bevonata, amely középpontjában a nano technológia áll. Ez lehetővé teszi a kiváló teljesítményt és hosszú élettartamot. A COVAL meghosszabbítja a gépek, épületek és tárgyak élettartamát és minőségét. A kovalens és ionos kötés közé beékelődő nano részecskék adják a bevonat páratlan keménységét és a felülethez való tökéletes tapadását. A bevonatok egy nagyon finom réteget eredményeznek. COVAL bevonat nem lélegző, UV stabil, vízálló. Tökéletes selyemfényű vagy matt bevonatot adnak igény szerint. Taszítja a nedvességet, penészt, egyéb szennyeződést, megakadályozza karcolások létrejöttét a graffiti felfestését, stb.. Kevesebb, mint 100 g/liter oldószert tartalmaznak. Mentes minden ismert rákkeltő anyagtól. Vízzel és enyhe tisztító szerel tisztítható. COVAL tömítő-bevonat légáteresztő, szennyeződés taszító és vízlepergető, UV stabil. Tömíti a felületi réseket, transzparens. Vízbázisú vagy, majdnem 0 oldószertartalmú. Könnyen tisztítható és karbantartható.
21st century coatings for the protection of the surfaces Bán Sándor Managing Director www.powein.hu www.ultra-ewerdry.hu
Ultra-Ever Dry is a superhydrophobic and oelophobic coating. The dual layer nanotechnology coating creates a barrier of air which ensures the cleaning of the liquid. There is no other coating in our market that does the same. The Ultra-Ever Dry can be applied on all the solid surfaces, both indoor and outdoor applications. Outstanding adherence and abrasion resistance make it ideal where requirements are the dry surface and the durability. Features: Water-, oil- and ice-repellent: It can clean the fluid which is on the surface, so that cannot stick, the surface stays dry. It prevents the icing, the wetting and the mold formation. It makes the coated surface self-cleaning and anti-bacterial. Corrosion inhibitors: It protects against corrosion, because the coated surface cannot be contact with any humidity. Long-term, life enhancing: The coating provides protection for a long time, prevents the humidity engraftment on all the surfaces, tools, elements which affects the operation of the moisture. Dirt repellent: The dirt cannot stick on the treated surface. You can get safety working area if you use Ultra-Ever Dry. 11
COVAL molecular coatings COVAL’s products are 21st century coatings which are based on nanotechnology. This is what gives them superior performance and long lifetime. COVAL’s extend the life of equipment, machinery, buildings etc. The covalent and ionic bonding between the nano particles provide the coating unparalleled hardness, and the bonding between the coating and the coated surface. It makes a very thin coating. COVAL’s are non-breathable, UV stable, water repellent coatings. Perfect satin or matte coating, they create, as it is needed. Repel the humidity, mold, and other stains. It prevents creation of scratches, provides anti-graffiti protection. All of them contain less than 100 g/l VOC. Free from all known carcinogenic substances. They can easily clean with water and mild detergents. A COVAL sealer is breathability and water-, stains-, mold repellent, UV stable. It seals the gaps on the surfaces. Virtually invisible, translucent. It is based on water or very low to zero VOCs. The maintenance and the cleaning are easy.
Direkt és indirekt polikarbamidok alkalmazása a korrózióvédelemben Balázs Ferenc, Dr. Balogh Tamás, Polinvent Kft Az előadás bemutatja a direkt és indirekt módon előállított polikarbamidok (polyurea = PU) készítési módját, és a felületvédelem szempontjából legfontosabb mechanikai, vegyszerállósági és alkalmazástechnikai tulajdonságaikat. Az indirekt PU anyagok területén példákat mutatunk be a 3P gyanták alkalmazására bontásmentes csatornajavítás, korrózióvédő bevonatok és speciális padlóburkolatok céljára. Láthatunk 3P gyantákból és üvegszálból készült, nagy nyomásnak, hőmérsékletnek és kémiai igénybevételeknek ellenálló tekercselt csöveket, valamint olyan ipari példákat, ahol a 3P gyanták tartósan beváltak különösen korrozív környezetben, így vegyiüzemekben, gyógyszergyárakban, úszómedencék kritikus pontjain, sőt, rozsdamentes acél tartályokban alkalmazott belső korrózióvédő rétegként. A direkt PU anyagok területén a Polinvent olyan speciális diamin típusú vegyületeket fejlesztett ki, amelyet az egyik PU komponenshez adagolva, szakszerűen előkészített fém felületeken alapozó réteg nélkül is elérik a 25-35 N/mm2 tapadószilárdságot. Így a PU bevonatok egy rétegben kielégítik az EN 10290 szabvány „cathodic disbondment” előírásait. A ma kapható anyagokhoz képest elmaradhat egy fontos és lassú technológiai lépés, annak minden járulékos költségével együtt. A magyar és az európai szabadalmat már megkaptuk, néhány országban még folyik a nemzeti eljárás. A K+F munka többleteredményeként a Polinvent különlegesen nagy tapadószilárdságú PU ragasztókat és néhány új, a valóságot jól modellező vizsgálati eljárást is kifejlesztett. Application of direct and indirect polyurea products for corrosion protection Ferenc Balázs, Dr. Tamás Balogh, 12
Polinvent Ltd
The presentation introduces the ways of making direct and indirect polyurea (PU) products and summarizes their most important mechanical, chemical and application technology properties, which are relevant for surface protection. Examples are shown in the field of indirect PU: 3P resins are used for trenchless sewer repair, for corrosion protection coatings and for special floorings. There are also glass filament wound composite pipes being resistant for high pressure, high temperature and chemical attacks. We show examples for 3P resin coatings in especially corrosive sites like chemical factories, pharmaceutical companies, critical parts of swimming pools, moreover, as inside coatings to protect stainless steel tanks against corrosion. In the field of direct PU, Polinvent developed special diamines. If this material substitutes a part of a PU component, and the metal surface is carefully prepared, the PU coatings can deliver adhesion strengths between 25-35 N/mm2, even without primer. As a result, the PU coatings fulfil the cathodic disbondment requirements of EN 10290. Compared to other available materials, an important and time-consuming technology phase can be skipped together with its additional costs. The Hungarian and European Patents have already been granted, and the national phase is still going on in some countries. As additional results of the R&D work, Polinvent developed extra high strength PU adhesives and some new test methods.
Tűzzománc, tűzzománcozás, mint korrózióvédelmi eljárás Gergely Judit elnök, Dr. Tóth István ügyvezető, Magyar Zománcipari Egyesület
A tűzzománc szó a hétköznapi ember számára valamilyen védőbevonatot jelent, amelyről van már gyakorlati élménye, az őt körülvevő tárgyak használata során: edények, tűzhelyek, fürdőszobai berendezések, fűtő készülékek, kályhák, konvektorok, vízmelegítő bojlerek, és a szépítő kellékek széles tára, órák, ékszerek, kegytárgyak, valamint tűzzománc művészi alkotások.
A tűzzománc egy olyan szilárd üvegállapotú kompozit, amely a fémek felületén ráégetés során egységes bevonatot képez. Amely tartalmaz hálózatképző oxidokat, SiO2, B2O3, P2O5, módosító, Na2O, K2O, Li2O, CaO, BaO, MgO és átmeneti elemek oxidjait, amfoter szerepkőrben, Al2O3, és más elemek oxidjait: TiO2, ZnO, SnO2, Co2O3, NiO, MnO, Mo2O3. A speciális tulajdonságokat, mint: kémiai ellenálló képességet, vegyszerállóságot, savállóságot, kopásállóságot, zárt üveges szerkezetet, vagy akár pórusos üveges szerkezetet a fenti alapanyagok felhasználásával és ötvözésével érjük el.
13
Az üveges anyag nagy sűrűsége miatt nehezen hordható fel kontrolált rétegben, ezért az ipari alkalmazások során segédanyagok segítségével, egységes összetételű zománciszapokat és őrleményeket dolgoznak fel.
Az így kialakított őrleményeket, a munkadarabok méreti, alaki, alkalmazási céljai miatt, különböző eszközök segítségével, kézi szóró pisztolyok, szóró automaták, forgató, ráfolyató, merítő eszközökkel hordjuk fel. Ezt követően a nedves bevonatokat szárítani kell beégetés előtt, míg a száraz bevonatoknál ez a folyamat nem szükséges. A tűzzománc kompozit minden esetben magas hőmérséklet alatt és megfelelő közegű kemencékben alakul ki. A beégetés során a bevonat végleges tulajdonságai alakulnak ki. A tűzzománc alkalmazás területe az ipar széleskörű termékskáláját érinti, megfelelve a REACH követelményeinek.
Enamel, enameling, anticorrosion process
Judit Gergely president, Dr. István Tóth manager Hungarian Enamel Society
For the average person enamel means some kind of protective coating, familiar from everyday use of items like: cooking pots, cookers, ovens, sanitary tools, heaters, jewelry and various artistic works. Enamel is a kind of glass based hardened compound, which forms a uniform layer on the surface of metals after it is melted and burned on top. This material consists of various building blocks like: network creator oxides (SiO2, B2O3, P2O5), transformer oxides (Na2O, K2O, Li2O, CaO, BaO, MgO), amfoters (Al2O3), and several other oxides (TiO2, ZnO, SnO2, Co2O3, NiO, MnO, Mo2O3).
14
Special properties like: resistance to chemicals, acid and abrasion, either closed glass or vented glass structures can be achieved by combining the above elements as necessary. Due to the high density of its glass nature, enamel is mixed with various additives to form either a muddy (wet) or pulverized (dry) coating material when used in industrial applications. The newly formed materials are applied using several different tools, depending on the size, form and purpose of the metal pieces: hand spray guns, spray machines, rotators, decanters, dipping tools. Wet coatings will have to be dried first, prior to being burned on the surface of metals, while drying isn’t necessary for already dry coatings. Enamel will form when the coating material fuses with metal under high temperature burning cycles in dedicated furnaces. Special properties of the material will manifest after the burning. Enamel is applied in a wide variety of industrial products in accord with REACH obligations to.
A Csongrádi ártéri Vasúti Tisza-híd felületvédelmi munkái ultra nagynyomású felület előkészítéssel
Gálfi Péter (Fémtiszta Kft) – Galambos István (Színharmónia 2010 Kft) Fortuna László (FORKORR Kft)
A munkálatokat teljes vágányzár mellett 2013.05.17.-2013.08.22. között végeztük. A felületvédelmi munkák megkezdése előtt állapotvizsgálatokat végeztünk.
Nem titkolt szándékunk volt, hogy természetvédelmi helyről lévén szó, szemcseszórásos felület előkészítés helyett ultra nagynyomású vizes tisztítást szeretnénk alkalmazni.
15
A vizes mosás mellett szólt az a tény is, hogy 1986-ban a pályaszint alatti vízszintes hossz- és kereszttartókon cinkszórást alkalmaztak. Az ultra nagynyomású vizes mosással biztosítható a jól tapadó rétegek, és a fémszórt felületek megóvása is.
A legnagyobb kihívást az ultra nagynyomású vizes tisztítás során felhasznált víz és a keletkezett szennyvíz felfogása, tisztítása és kezelése jelentette, melyet sikeresen megoldottunk. Ezzel a módszerrel:
a szennyezett víz környezetbe jutása megakadályozható, a keletkezett veszélyes anyag mennyisége jelentősen csökkenthető, és a tisztított víz újrahasznosítható, ezáltal a felhasznált víz jelentősen csökkenthető.
Fentiek alapján a kivitelezők a HEMPEL termékcsaládját választották. A bevonatrendszer rétegvastagsága a bevonandó szerkezet korróziós igénybevételétől függően változott. A megtisztított felületeket, az azokon visszamaradó rétegek minőségét is folyamatosan ellenőriztük.
Fluorid ion hatásának vizsgálata fogászati titán implantátum korróziójára Dr. Sziráki Laura1, Szalmás Zsófia2, Dr. Gyulai-Gaál Szabolcs3, Prof. Dr. Láng Győző1 1
Eötvös L. Tudományegyetem, Kémiai Intézet,1117 Budapest, Pázmány P. s. 1/A, 2
Semmelweis Egyetem, Gyógyszerésztudományi Kar, 3
Semmelweis Egyetem, Fogorvostudományi Kar
A munkánk célja az fogászati protetikában használt titán implantátumok fluorid ionok hatására bekövetkező korróziójának vizsgálata volt. A gyakorlatban a biokompatibilis implantátumokat a fogínybe és az állkapocscsontba integrálják, majd ráépítik a fog koronáját. A szájban előforduló anyagok egy része, pl. a fogkrémekben, szájvizekben 200- 20.000 ppm koncentrációban előforduló 16
fluorid ion az implantátum és a fogzománc felületi rétegére káros hatással lehet. A szájba kerülő titán ionok kedvezőtlen esetekben metallózist okozhatnak. A titán implantátum összetételét röntgen mikroanalízis, prompt gamma aktivációs és neutronaktivációs analízis módszerével is meghatároztuk. A vizsgálatokat fiziológiás Ringer-oldatokban (pH 6 és 3, a pH-t tejsav, illetve NaHCO3 -val állítottuk be) végeztük 0-500 ppm F- koncentráció-tartományban 37 ◦C-on. A nyugalmi potenciálon meghatározott impedanciadiagramok kinetikai elemzésével megállapítottuk, hogy a titánon a fiziológiás oldatokban kialakuló passzív réteg védőképessége fluorid ionok jelenlétében jelentősen csökken, a hatás a gyengén savas oldatban és 37 ◦C-on kifejezettebb mint 6-os pH-n vagy szobahőmérsékleten. A titán nyugalmi potenciálja fluorid ion hatására negatívabb potenciálra tolódik, savasabb oldatokban olyan mértékben, amely a passzív állapotú oldódás sebességének jelentős növekedéséhez vezet. A munka az OTKA-K109036 pályázat támogatásával készült.
Effect of fluoride ion on the titanium corrosion used in the dental implantology
Dr. Laura Sziráki1, Zsófia Szalmás2, Dr. Szabolcs Gyulai-Gaál3, Prof. Dr. Győző Láng1 1
Eötvös L. University, Institute of Chemistry, H-1117 Budapest, Pázmány P. s. 1/A, 2
Semmelweis Egyetem, Faculty of Pharmacy, H-1085 Üllői u. 26,
3
Semmelweis Egyetem, Faculty of Dentistry, H-1085 Üllői u. 26.
The aim of the work was to study the effect of fluoride ion addition on the corrosion process of titanium dental implants in physiological Ringer solutions. In the implant dentistry the biocompatible 17
titanium screws are integrated in the gingivitis or jawbone then the crown is attached atop the implants. Different constituents in the saliva, e.g. the fluoride additive of the toothpastes, mouthwashes (in as typical concentration ranges as of 200-20,000 ppm) may deteriorate the surface layer of implants and tooth enamel. The titanium ion release from the implant to the saliva might cause unfavorable metallosis cases. The chemical composition of the Ti implant was determined using SEM/EDS, prompt gamma activation (PGAA), and neutron activation (NAA) analyses, respectively. The investigations were carried out in physiological Ringer solution in the 0-500 ppm Fconcentration range at 37 ◦C. The solution pH-s were adjusted with addition of lactic acid to pH 3, and lactic acid and NaHCO3 to pH 6. The kinetic evaluation of the impedance diagrams recorded on the open circuit potentials have revealed the significant weakening of the protectiveness of the passive layer formed on titanium in the fluoride-containing Ringer solutions. The effect of fluoride ion is greater at pH 3 and 37 ◦C than at pH 6 or ambient temperature. The shift of the open circuit potentials to more negative values due to the F- addition at pH 3 is more significant to such extent that might cause the breakdown of the passive layer and lead to fast passive state dissolution rate of titanium. Financial support from the Hungarian Scientific Research Fund (OTKA-K109036) is acknowledged.
Vágány felújítások a MOL-ban GÁSPÁR József Zoltán Vasúti üzemeltetés vezető, Logisztika, MOL Magyar Olaj- és Gázipari Nyrt. H-2443 Százhalombatta, Olajmunkás u. 2.
[email protected]
mol.hu
A vasúti szállítás fontos a MOL számára, jelentős szerepet tölt be a belső- és külső vevői igények kielégítésében. Ezen cél elérése érdekében a MOL igen nagyszámú vasúti tartálykocsi parkkal dolgozik, több mint 100 km-es belső iparvágány hálózaton 16 db tolatómozdonnyal. A vasúti szállítás, mint iparág fejlődése jelentős a vasúti pályákra vonatkozóan is.
18
A vasúti áruszállításban a vasúti kocsik kapacitásának növelése egy hasznosabb kihasználás felé mutat. Ez a kihasználhatóság növekedés a rakomány növekedését jelenti, ami kihat a bruttó súly növekedésére a 90 tonna irányába. A bruttó súlynövekedéshez szükséges a pályák teherbírásának emelése is. A vasúti kocsi piac a 90 tonnás kocsik irányába növekszik. A MOL erőfeszítései is ebbe az irányba mutatnak, amihez hozzátartozik a pályák teherbírásának emelése, amellyel csatlakozhat a nemzeti pályahálózathoz és azon keresztül az európaihoz.
Railway renewals in MOL József Zoltán GÁSPÁR Managing Director, Raiway Operation, Logistics, MOL Group Danube Refinery H-2443 Százhalombatta, Olajmunkás u. 2.
[email protected]
mol.hu
The railway transportation is a focus point in MOL s life. It has a very important role in the fulfillment of internal and external requirement of the buyers. For this activity MOL operates with a huge number of railcars, more than 100 km side tracks and 16 locomotives for shunting movements. The expansion of the rail industry is high in tracks also. The tendency in the goods transportation is to increase the capacity of the railcars for an effective usage as possible. This capacity increase means increasing the weight of the net loading which moves the gross weight also towards the 90 ton. To this gross weight is a necessity of the tracks resistance. The railcar market is growing only towards the 90 ton wagons. MOL is taking efforts to increase the capacity of owned tracks and looking for the possibility for connection to the national track-net prepared for the 90 ton and through this tracks to be able to reach the European track-net.
Elektrokémiai migráció és korrózió mikroáramköri alkalmazásokban Dr. Medgyes Bálint, PhD Adjunktus Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Villamosmérnöki és Informatikai Kar (BME-VIK), Elektronikai Technológia Tanszék (BME-ETT).
[email protected]
Kutatómunkám fókuszában az elektrokémiai migráció hibajelenségének tanulmányozása áll, azzal az általános célzattal, hogy elősegítsem nagyobb megbízhatóságú áramkörök megvalósítását. Az elektrokémiai migráció során (villamos terhelés alatt lévő vezető-szigetelő-vezető struktúrákon), nedvesség jelenléte mellett a fém vagy ötvözet ionos oldódása indul meg az anódon, majd migráció után a fémionok redukálódnak a katódon és ez vezető fémszálak (dendrit) kialakulásához vezet. Egy 19
járműipari áramkörre gondolva, például a hibajelenségből eredő meghibásodás akár katasztrofális kimenetelű is lehet. Jelen előadásomban különböző friss eredményeket ismertetek a tiszta réz és az újonnan megjelenő un. mikro-ötvözött forrasz ötvözetek migrációja és korróziós viselkedése kapcsán. A réz migrációja kapcsán a szennyezőktől mentes és a kloridion által módosított eseteket mutatom be illetve a forraszötvözetek klorid ionok által módosított migrációját és a korróziós vizsgálatok eredményeit ismertetem.
Electrochemical migration and corrosion in the microelectronic applications Dr. Bálint Medgyes, PhD Assistant Professor Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics, Department of Electronics Technology (BME-ETT).
[email protected]
My research field is focused on the electrochemical migration (ECM) phenomenon, with the general aim to achieve an improved reliability of electronics. The common characteristics of the ECM phenomenon include the presence of moisture on conductor-dielectric-conductor systems under bias voltage, the electrochemical process and the metallic dendrite growth. This process is driven by an applied electric field from the anode to the cathode. Dendrite growth occurs as a result of metal ions being dissolved into a solution. These escape from the anode and are deposited at the cathode, growing in needle or tree-like formations. This effect causes short-circuits in the electronic circuits, which may lead to a catastrophic failure. Different novel results will be presented related to ECM and corrosion in case of bare copper and the so called micro-alloyed solder alloys as well. The ECM behavior of copper in pure water and the effect of chloride ion concentration on ECM of copper will be presented. Furthermore, the effect of chloride ion on ECM and corrosion of micro-alloyed solder alloys will be also presented.
A pásztázó elektrokémiai mikroszkóp (SECM) és a pásztázó vibrációs elektródtechnika (SVET) használata korróziós folyamatok tanulmányozására Dr. Nagy Lívia, Kiss András, Dr. Ricardo Souto, Filotás Dániel, Prof.Dr. Nagy Géza Pécsi Tudományegyetem, TTK, Általános és Fizikai Kémia Tanszék, 7624 Pécs, Ifjúság ú. 6. Pécsi Tudományegyetem, Szentágothai János Kutató Centrum, 7624, Pécs, , Ifjúság ú. 20,
[email protected] A pásztázó elektrokémiai mikroszkópia (PECM) egy viszonylag új módszer. Bevezetésére a múlt század végén került sor. Abban az időben már a pásztázó alagútmikroszkópia (PAM) és az atomerő 20
mikroszkópia (AEM) megnövelt felbontást biztosító sajátságával és egyszerűségével forradalmasította a felületvizsgálat eszközeit. Előre haladt az elektrokémiai mérőérzékelők miniatürizálására irányú munka is. Több kutatócsoport jött rá, hogy az ultramikro munkaelektródok alkalmazása mind az elektrokémiai kutatások, mind az analitikai kémiai alkalmazások körében számos előnyt nyújthat. Igen kisméretű potenciometriás szelektív elektródok készültek és segítségükkel mikrokörnyezeti ion koncentráció méréseket lehetett végezni különböző objektumokban. Kézenfekvő volt kombinálni a miniatürizált elektrokémiai érzékelők alkalmazását az újfajta mikroszkópiás technikával. Ez a törekvés hozta létre a pásztázó elektrokémiai mikroszkópiás méréstechnikát. Két amerikai iskola, Engstöm kutatócsoportja és Bard kutatócsoportja végzett úttörő munkát a területen. Napjainkban a pásztázó elektrokémiai mikroszkópia az úgynevezett mérőcsúcs mikroszkópiának egy elismert, intenzíven fejlődő ágát jelenti. A más mérőcsúcs mikroszkópiás módszerekhez hasonlóan a technika pozícionált, illetőleg pásztázó miniatűr mérőcsúcs, három dimenziós precíziós pozicionáló szerkezet alkalmazásán és számítógépes adatgyűjtésen és képformáláson alapul. A technika sajátsága azonban, hogy mérőcsúcsként elektrokémiai mikroérzékelőt alkalmaz. Ennek megfelelően a pásztázó elektrokémiai mikroszkóp az elektrokémiai adatgyűjtéshez szükséges elektronikus egységeket és alkalmas mérőcellát tartalmaz. A PECM képes kémiai információt hordozó, nagyfelbontású mikroszkópiás képet készíteni különböző felületekről. Képes feltérképezni különböző anyagok koncentráció eloszlását folyadék és gél fázisokban. A technika fejlesztésével, alkalmazásaival kapcsolatos munkánk a terület úttörőinek laboratóriumában kezdődött. Több jól működő elektrokémiai mikroszkópot készítettünk. Ezek különböző kísérletekben történő alkalmazásában értünk el eredményeket. Az előadásban bemutatjuk az elektrokémiai mikroszkópiát, mint a mérőcsúcs mikroszkópia családjának egy tagját, rövid történetét, előnyeit és határait. Néhány laboratóriumunkban elért eredmény kapcsán igyekszünk a módszer korróziós vizsgálatokban való alkalmazhatóságát bemutatni. Példán keresztül illusztráljuk, hogy a PECM és a PVET technika kombinált alkalmazása a korróziós vizsgálatokban különös előnyt nyújt.
Application of SECM (Scanning Electrochemical Microscopy ) and SVET (Scanning Vibrating Electrode Technique) for studying corrosion processes Dr. Lívia Nagy, András Kiss, Dr. Ricardo Souto, Dániel Filotás, Prof.Dr. Géza Nagy Department for General and Physical Chemistry, Faculty of Science, University of Pécs, Ifjúság út 6., 7624 Pécs, Hungary,
[email protected] Szentágothai János Research Center, University of Pécs, Ifjúság út 20., 7624 Pécs, Hungary 21
The scanning electrochemical microscopy is a relatively new technique (SECM). The invention of it dates back to the second part of the eighties of the last century. In that time the scanning tunneling microscopy (STM), and the atomic fore microscopy (AFM) with their enhanced resolution and simplicity have already revolutionized the tools of surface examinations. Miniaturization of electroanalytical sensors was also advancing. It was realized by several groups that ultramicro electrodes provide several advances in voltammetric studies as well as in chemical analysis. Submicron size selective potentiometric sensors have also been developed and used for measuring local concentration in different objects. The application of these miniaturized transducers in the novel manner of microscopy resulted in the invention of SECM. Two American research groups leaded by Engstrom and by Bard are recognized as pioneers of the technique. In our days the scanning electrochemical microscopy is recognized as an intensively developing variety of the quite popular probe microscopic techniques. Similarly to the other methods it employs positioned, or scanned micro sized probe, three dimensional positioning devices, computerized data collection and evaluation. Its special features are however, that in their practice electrochemical micro probes are used, and therefore conditions, allowing reliable electrochemical data collection – like application of electrochemical measuring cells - are needed. The SCEM can provide high resolution chemical information holding images about different surfaces. It can map concentration distribution of different species in liquid or gel phases. One of the main application fields of this microscopy is the experimental corrosion sciences. Our involvement with SECM started working in the laboratory of the inventors. We built several electrochemical microscopes, and applied them in different experiments. In the lecture the SECM as a member of the “family” of the probe microscopic methods will be introduced with its history, advantages and limitations. Some of the recent results of our laboratory achieved in corrosion studies will be also presented. We will show that combined application of SVET and SECM is very advantageous in investigating corrosion processes.
Pulzáló árammal leválasztott lágymágneses permalloy vékonyréteg mikroelektronikai alkalmazásokra Lakatosné Dr. Varsányi Magda1, Murányi Roland1*, Hajdú Ferenc1, dr. Berényi Richárd2 1
2
Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Elektronikai Technológia Tanszék
22
Az utóbbi tíz évben a nanoszerkezetű bevonatok, vékonyrétegek előállításában egyre nagyobb figyelmet kapnak az alacsony hőmérsékletű elektrokémiai eljárások, amelyek költségkímélő, nagytömegű gyártásra is alkalmasak. A fémbevonatok elektrokémiai előállítása hagyományosan konstans árammal történik vizes elektrolit-oldatokból. A nanoszerkezetű fémbevonatok előállítása azonban pulzáló áramú (PC) elektrolízissel, újabban változó polaritású áram impulzusokkal (PRC) történik. Négyszöghullám impulzusokat alkalmazó fémleválasztáskor a rövid idejű katódos áramimpulzusokat (ton) árammentes (toff) időtartamok követik. Az eljárás már régóta ismert, de széles körben csak a modern elektronika és a számítástechnika fejlődésének, vívmányainak köszönhetően napjainkban kezd elterjedni, ipari technológiává alakulni. Kontrollálva az impulzus paramétereket, (az impulzus nagyságát, az impulzus be- és kikapcsolási idők hányadosát) valamint az elektrolit összetételét és hőmérsékletét a bevonatok szemcsemérete és ezáltal a bevonatok morfológiája, fizikai, kémiai és mágneses tulajdonságai tervezhetőek. Az elektronikai eszközök méretcsökkentése új lágymágneses anyagok fejlesztését igényli. A hagyományosan használt ferritek 120°C hőmérséklet felett nem használhatók, telítési mágnesezettségük pedig jellemzően 0,4 T. Ezért világszerte intenzív kutatásokat folytatnak, hogy a MnZn ferriteket olyan fémötvözetekkel helyettesítsék, amelyek nagyobb telítési mágnesezettséggel rendelkeznek és magasabb hőmérsékleten használhatók. Nanoszerkezetű lágymágneses permalloyt, (vas–nikkel ötvözetet) választottunk le optimalizált összetételű elektrolitból pulzáló áramú elektrolízissel. 10 µm körüli rétegvastagságnál a határfrekvencia 10-20 MHz.
Az előadás bemutatja a nanoszerkezetű lágymágneses permalloyréteg leválasztását toroid alakú FR4 (epoxi-üvegszövet) hordozóra Fe- és Ni-szulfátot, Ni-kloridot, valamint Fe(III)komplexképzőt tartalmazó elektrolitból. Az elektrokémiai leválasztás előtt az epoxi-üvegszövetet árammentes Ni réteggel tettük vezetővé.
A 10 nm szemcseméretű ferromágneses FeNi rétegek kitűnő lágy mágneses tulajdonsággal rendelkeznek. A permeabilitás – frekvencia mérések azt mutatták, hogy a rétegek alkalmazhatók lapos transzformátor magok készítésére 10-20MHz tartományban.
Development of soft magnetic FeNi permalloy coating for microelectronic applications Magda Dr Lakatos-Varsányi1, Ferenc Hajdú1, Roland Murányi1*, Richárd Berényi2 1
Bay Zoltán Nonprofit Ltd. for Applied Research 23
2
Budapest University of Technology and Economics, Department of Electronics Technology
Pulse electrodeposition offers a unique technique for development of nanostructured new materials with novel properties. Pulse plating of nanostructured materials is a versatile and economically viable technology to synthesise porosity-free pure metal-, alloy and multilayer coatings. It applies square wave signal varying the pulse parameters: on-time, off-time and the peak current density in order to control morphology and the grain size distribution of the nanostructured coatings. Downscaling of power electronic devices has led to the need for higher driving frequencies and higher working temperatures for inductive elements. The commonly used ferrites cannot be applied above 120oC and their saturation magnetization is limited to 0.4 T. This is why intensive research is carried out worldwide to replace the MnZn ferrites with metallic alloys which show higher saturation magnetization and higher temperature limit for applications. The mainly iron-based amorphous magnetic ribbons (with a thickness around 20 µm) can be used up to the medium radio frequency (RF) range only; this is why the thinner, electrochemically deposited layers have got importance in high frequency applications. Electrolytes with different compositions and different pulse parameters have been investigated to obtain nanostructured iron and iron based alloys with excellent soft magnetic properties.
This lecture shows the production of nanostructured FeNi permalloy layers on FR-4 substrates from an electrolyte containing Fe-and Ni-sulphate and Ni-chloride as well as complexing agent. It is also shown, that an intermediate electroless Ni-P layer is deposited first on the substrate; the permalloy could be electrolysed afterwards.
Ferromagnetic Fe-Ni layers with grain size of 10 nm exhibit excellent soft magnetic properties, The measurements of permeability vs. frequency showed that these layers can be applied as flat transformer cores up to 10-20 MHz.
Hegesztett szerkezetek optimális méretezése a felület-előkészítési és festési költségek figyelembevételével Prof. Dr. Jármai Károly stratégiai és fejlesztési rektorhelyettes, Miskolci Egyetem, 3515 Miskolc, Egyetemváros 24
Egy szerkezet költségei anyag, gyártási, szállítási, szerelési és fenntartási költségekből állnak. Hegesztett szerkezetek gyártási költségei vágási, leélezési, előkészítési (összeállítási és fűzési), hegesztési, járulékos (elektróda-csere, salakozás, letisztítás), egyengetési, felület-előkészítési és festési költségekből tevődnek össze. Nehéz olyan költségfüggvényt megfogalmazni, amely általános érvényű, mert a költségek változnak az időben, erősen függnek az illető ország műszaki fejlettségi szintjétől, az alkalmazott technológiától és egy országon belül is az egyes vállalatok felszereltségétől, rezsiköltségeitől stb. Azért, hogy összehasonlítás céljából tudjunk költségeket számolni, alapul vesszük a különböző technológiai elemekre mért időadatokat és ezeket szorozzuk egy szélesebb tartományban változtatható költségtényezővel. Anyag- és gyártási költség
K K m K f km V k f Ti ,
(1)
i
ahol Km [$] és Kf [$] az anyag- és gyártási költségek, km [$/kg] és kf [$/min] az anyag- és gyártási költségtényezők, ρ az anyagsűrűség, V szerkezettérfogat, Ti a gyártási idők. (m – material = anyag, f – fabrication = gyártás). Felület-előkészítési időigénye A felület-előkészítés jelenti a felület tisztítását, rozsdátlanítását, homokszórását, stb. A felülettisztítási idő értéke a felület nagysága alapján As [mm2] meghatározható a következő alakban:
TSP dsasp As ,
(2)
ahol asp = 3*10 [min/mm ], ds a bonyolultsági tényező. Itt a bonyolultsági tényező értékének megválasztása teszi lehetővé a tervezőnek, hogy belátása szerint igazítsa a számítást a valósághoz. -6
2
Festési idő A festés legalább két részből áll, alapozás és fedőfestés. A festési idő arányos a felülettel (As [mm2]), annak pozíciójával. Természetesen függ a rétegszámtól és a rétegvastagságtól.
TP dp( agc atc ) As ,
(3)
ahol agc = 3*10 [min/mm ] , atc = 4.15*10 [min/mm ], dp a bonyolultsági tényező, dp=1,2 vagy 3 vízszintes, függőleges és fejfeletti festésre. Tizani és szerzőtársai javasoltak egy értéket a festésre 14.4 x10-6 $/mm2. Komplikált szerkezeteknél mi kP = 2x14.4x10-6 $/mm2 értéket használtunk. -6
2
-6
2
Ezt a fajta megközelítést alkalmaztuk keretek, rácsos tartók, héjak, bordázott lemezek, oszlopok és gerendák vonatkozásában. A számításnál matematikai optimáló módszereket alkalmaztunk. Hivatkozás Farkas József, Jármai Károly: Optimum design of steel structures, Springer Verlag, Heidelberg, 2013. 288 p. ISBN 978-3-642-36867-7, http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-36868-4 Farkas József, Jármai Károly: Fémszerkezetek innovatív tervezése, Gazdász-Elasztik Kiadó és Nyomda, 2015, 592 old. ISBN 978-963-358-064-6
Optimum design of welded structures considering the costs of surface preparation and painting Prof. Dr. Károly Jármai Vice-rector for Strategy and Development, University of Miskolc, Hungary, H-3515 Miskolc, Egyetemváros 25
Our cost calculations are founded on material costs and those fabrication costs, which have direct effect on the sizes, dimensions or shape of the structure. The cost function includes the cost of material, assembly, welding as well as surface preparation, painting and cutting, edge grinding, forming the shell and is formulated according to the fabrication sequence. Other costs, like amortization, investment, transportation, maintenance are not considered here. The interaction between design, fabrication technology and economy can give us the optimal structural solution. The cost of materials K M k M V , (1) For steel the specific material cost can be kM = 1.0-1.3 $/kg, for aluminium kM = 3.0-3.5 $/kg, for stainless steel kM = 6.0-7.1 $/kg, for glass fibre 20-30 $/m2 depending on the thickness. The fabrication cost in general Kf = kf Ti ,
(2)
i
where Kf [$] is the fabrication cost, kf [$/min] is the corresponding fabrication cost factor, Ti [min] are production times. It is assumed that the value of kf is constant for a given manufacturer. If not, it is possible to apply different fabrication cost factors simultaneously in Eq. (2). Surface preparation time The surface preparation means the surface cleaning, sand spraying, etc. The surface cleaning time can be defined in the function of the surface area (As [mm2]) as follows:
TSP dsasp As ,
(3)
where asp = 3x10-6 min/mm2,
ds
is a difficulty parameter.
Painting time The painting means making the ground- and the topcoat. The painting time can be given in the function of the surface area (As [mm2]) as follows:
TP dp( agc atc ) As ,
(4)
where agc = 3x10 min/mm , atc = 4.15x10 min/mm , dp is a difficulty factor, dp=1,2 or 3 for horizontal, vertical or overhead painting. Tizani et al. proposed a value for painting 14.4 x10-6 $/mm2. For more complicated structures we use kP = 2x14.4x10-6 $/mm2. We have used these calculations for the optimization of frames, trusses, shells, stiffened plates, beams and colunms,etc. -6
2
-6
2
References Farkas,J., Jármai,K.: Optimum design of steel structures, Springer Verlag, Heidelberg, 2013. 288 p. ISBN 978-3-642-36867-7, http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-36868-4 Farkas József, Jármai Károly: Fémszerkezetek innovatív tervezése, Gazdász-Elasztik Kiadó és Nyomda, 2015, 592 old. ISBN 978-963-358-064-6
Tervezett melegjáratás (HFT) a Mochovcei atomerőmű 3. és 4. blokkján Pavel Kůs1, Janka Mihoková2, Kateřina Vonková1, Šárka Bártová1, Vladěna Šmejdová1, Andrea Šustová1 1 Centrum výzkumu Řež, Hlavní 130, Husinec-Řež, CZ-250 68, Czech Republic,
[email protected] 26
2
Slovenské elektrárne a.s.
Az előadás a Mochovcei atomerőmű 3. és 4. blokkján végzendő melegjáratás (HFT) előkészületeit ismerteti. A HFT célja a primerköri fémes anyagokon passzív korróziós réteg kialakítása, amelyek további korrózió elleni védelmet nyújthatnak a primerkör szerkezeti anyagainak a reaktor működése során és ezáltal elkerülhetővé válik a korrózió termékeknek a primerköri hőhordozóba történő kijutása. A HFT egy fontos, az atomerőmű hosszúidejű üzemét biztosító művelet, ami a primerköri szerkezeti anyagok felületének első érintkezését biztosítja az üzemi paraméterekkel rendelkező hűtőközeggel. A HFT a nukleáris fűtőanyagnak a zónába történő berakása előtt kerül elvégzésre, a reaktor indítása előtt. A HFT alatt több, független próba kerül elvégzésre, mint például mechanikai és működési próbák. A próbák során az egyik fontos feladat a vízüzem ellenőrzése, így az oxigén, ammónia/hidrazin, kálium, stb. koncentrációjának mérése. Számos mikroszkópos módszert fogunk alkalmazni a passzív korróziós réteg védőképességének meghatározására (SEM/EDX, XRD, etc.). Meghatározzuk a védőréteg összetételét és fizikai tulajdonságait. A melegjáratás során keletkező passzív réteg tulajdonságainak vizsgálatát a melegjáratás előtt a primerkörbe helyezett mintadarabokon fogjuk elvégezni. Az előadásban bemutatjuk a Temelini és a Mochovcei atomerőmű 1. és 2. blokkjában már elvégzett melegjáratás eredményeit is.
A prospective Hot Functional Test (HFT) in nuclear power plant Mochovce Unit 3 and 4 Pavel Kůs1, Janka Mihoková2, Kateřina Vonková1, Šárka Bártová1, Vladěna Šmejdová1, Andrea Šustová1 1 Centrum výzkumu Řež, Hlavní 130, Husinec-Řež, CZ-250 68, Czech Republic,
[email protected] 2 Slovenské elektrárne a.s. This paper describes the preparation of hot functional tests (HFT) in nuclear power plant (NPP) Mochovce Unit 3 and 4. Their aim is to create passive corrosion layer on the surface of primary circuit material, whose function is to protect the primary circuit construction material from further corrosion during the reactor operation and, thus, the release of corrosion products into the primary coolant. HFT are an important feature for the long term operation of NPP, because they provide the first contact of the surfaceof the primary circuit construction material with cooling water of the operating parameters. Hot functional tests will be carried out prior to the loading of nuclear fuel assembly into the reactor zone and before the start of the reactor operation. When carrying out the HFT, several other independent tests are performed, such as. mechanical and operating tests. One of the tests is to controll the chemical regime during HFT, e.g. to controll the concentration of oxygen, ammonia/hydrazine, potassium, etc.. To determine the quality of the formed passive corrosion layer, several microscopic methods will be used (SEM/EDX, XRD, ...). The controlled parameters will include for examplecompactness of the formed layer and its chemical composition. The quality of the formed layer will be investigated usingspecial coupons inserted into the primary circuit before the HFT. Within this work, the results of HFT performed in other NPPs (Temelín, Mochovce Unit 1 and 2) will be shown.
Membránfolyamatok (nanoszűrés és fordított ozmózis) alkalmazása atomerőművekben 27
Pavel Kůs1, , Šárka Bártová1, Kateřina Vonková1, Vladěna Šmejdová1, Roman Kopa2, Andrea Šustová1 1 Centrum výzkumu Řež, Hlavní 130, Husinec-Řež, CZ-250 68, Czech Republic
[email protected] 2 ČEZ a.s. (Poszter előadás) Az előadás a membránfolyamatok alkalmazását vizsgálja atomerőművekben. Fő témája a VVER típusú nyomottvizes reaktorok primer hűtőköreiben használt bórsav visszanyerése és regenerálása. Jelenleg bepárló rendszereket használnak a bórsav kezelésére, de ezek működtetése drága, ezért a fordított ozmózis (RO) és a nanoszűrés (NF) alternatívák merültek fel. Az vízkezelés során visszanyert bórsav oldat újbóli felhasználásához az RO koncentrátumának bórsav koncentrációja 40 g/l kell legyen. A membránfolyamatok másik lehetséges atomerőművi felhasználása a radioaktív hulladékvizek koncentrálása. Ebben az esetben a 160 g/l bórsav koncentráció elérése a cél. Mindkét esetben a bórsavmentes állapot elérése a cél az RO permeátum áramában. Jelen munkában bemutatjuk a több gyártótól származó RO és NF egységeken általunk végzett vizsgálatok eredményeit. Ezek a vizsgálatok az alapvető membrántulajdonságok (visszatartás, szétválasztási tényezők, stb.) jellemzésére irányultak. A vizsgálatokat különböző kísérleti körülményeknél (pH, hőmérséklet, áramlás, visszanyerés, stb.) végeztük a membrán tulajdonságok és a működési feltételek kapcsolatának felderítése céljából.
The use of membrane processes (NF and RO) in nuclear power plants Pavel Kůs1, , Šárka Bártová1, Kateřina Vonková1, Vladěna Šmejdová1, Roman Kopa2, Andrea Šustová1 1 Centrum výzkumu Řež, Hlavní 130, Husinec-Řež, CZ-250 68, Czech Republic
[email protected] 2
ČEZ a.s.
(Poster presentation) This paper describes the use of membrane processes in nuclear power plants (NPPs). It is focused mainly on the regeneration and recovery of boric acid present in the primary coolant of VVER and PWR nuclear power plants. Currently, a system of evaporators is used for the boric acid treatment, but its operation is expensive, therefore reverse osmosis and nanofiltration were suggested as an alternative solution. For further reuse of boric acid solution in NPP, its concentration in the retentate stream has to 40g/L. Another possible utilization of membrane processes in NPPs is for the concentration of radioactive waste. In this case, the aim is to concentrate boric acid to 160 g/L. In both cases, it is desirable to achieve a zero concentration of boric acid in the permeate stream In the frame of this contribution, we present the results of tests performed with nanofiltration and reverse osmosis moduli of several manufacturers. The tests were focused on evaluation of basic membranes’ properties (rejection, selectivity of separation of individual analytes, etc.). The tests were carried out under different experimental conditions (pH, temperature, total flow, recovery, etc.) in order to determine the dependency of membranes’ properties on operation conditions.
28
Acélötvözetek korróziósebességének meghatározása alapanyag biodízel keverékekben kénhidrogént tartalmazó nagynyomású és hőmérsékletű gáztérrel érintkeztetve Dr. Gergely András1, Locskai Roland1, Dr. Kristóf Tamás1, Dr. Molnár Ferenc1 Krójer Antal2, Nagy Bence3 1
Pannon Egyetem, Kémia Intézet, Fizikai Kémiai Intézeti Tanszék, Veszprém 2
3
Műszaki Felügyelet, Karbantartás, Mol Nyrt.
Kutatás és Fejlesztés Szakértő, Új Technológiák, Mol Nyrt.
Annak ellenére, hogy számos dolgozatban közöltek adatokat bioüzemanyagok korróziós hatásáról, ezek többsége nem alapanyagok, hanem finomított üzemanyagok hatásvizsgálatára vonatkozott, többségében szobahőmérsékleten és atmoszférikus nyomáson. Kutatási témánk a bioüzemanyag alapanyagok
szerkezeti
anyagokra
gyakorolt
korróziós
hatásának
vizsgálata,
finomítási
technológiához kötődő nagy nyomáson és hőmérsékleten, kénhidrogént tartalmazó gázfázissal érintkeztetve a finomítandó anyagot. Ismert, hogy e körülmények között hosszú távon a fémből készült berendezések komoly károsodása következik be, így ez biztonságtechnikai kérdéseket vet fel. Az okok jelentős részben az iparban széles körben használatos vas alapú acélötvözetek nagy szulfidkorróziós sebességére vezethetők vissza. A jelen kutatási munka célja acélötvözetek rövid- és középtávú korróziósebességének vizsgálata pár óra és néhány hét időintevalllumon belül, amely adatokra támaszkodva hosszabb távra, évekre vonatkozó korróziósebességeket állapítottunk meg. Az ötvözetek különböző időszakra vonatkozó korróziósebességét 80 bar nyomású hidrogéngázban vizsgáltuk, 2 térfogatszázalék kénhidrogén-tartalommal. A biodízel modellkeverékek finomítatlan gázolajat, újrahasznosítandó használt
háztartási
sütőolajat
és
hulladék
állati
zsírokat
tartalmaztak,
legfeljebb
10
tömegszázalékban. Az egyes időszakokra vonatkozó korróziósebességeket a vizsgálatokhoz felhasznált szabványméretű fém próbatesteken tömegveszteség mérésével határoztuk meg. A próbatesteken lévő korróziós rétegek, ill. filmek szerkezetét (és összetételét) Raman-mikroszkópiás módszerrel vizsgáltuk, az eltávolított korróziótermékek elemzését pásztázó elektronmikroszkópiával és röntgendiffrakcióval végeztük (a fémszulfidok időbeli lehetséges szerkezetváltozásának megállapítása érdekében). A kapott átlagos korróziósebességi adatok elemzése/feldolgozása után extrapolációval hosszabb távra is megállapítottuk a 250 and 300oC hőmérsékletre vonatkozó korróziósebességeket. 29
Corrosion rate assessment of various steel alloys tested in biodiesel compositions under high temperature and pressure environment containing hydrogen sulphide Dr. András Gergely1, Roland Locskai1, Dr. Tamás Kristóf1, Dr. Ferenc Molnár1 Antal Krójer2, Bence Nagy3 1
Pannon University, Institute of Chemistry, Inst.Dept. of Physical Chemistry, Veszprém 2
3
Technical Supervision, Maintenance, MOL Group
Expert, Research & Development, New Technologies, MOL Group, Hungary
Even though numerous studies tried to reveal corrosion related effects of biofuels, in our case special attention is paid to assess the effects of refining technology, co-processing of biodiesel mixtures under high temperature and pressure, which is known posing serious long-term risks to integrity of assets and safety concerns. This is owing to the expectedly high rate of sulphide corrosion of the widespread used economical engineering steel alloys. In this study, short and medium term rates of sulphide corrosion of several types of steel alloys are investigated within the experimental timeframes between from hours up to several weeks so as to extrapolate to valid rates of sulphide corrosion processes in cases of various alloys for long-term up to years. Actual sulphide corrosion rates of metallic alloys are ascertained to the terms of some hours and weeks at 80 bar of hydrogen pressure with 2 volume per cent hydrogen sulphide in situ produced in the autoclaves from elemental sulphur. Biodiesel model mixtures based on unrefined gasoline with either recycled used cooking oils or animal greases up to 10 wt.%. Metal coupons of standard sizes were used for the experiments, their corrosion rates were determined by weight loss method. Metal sulphide films were analysed on the coupons by Raman microscopy as well as SEM and XRD after removal from the pellets, revealing composition and structure of the corrosion products so that we can elucidate their evolution as a function of timescale. Based on the integral corrosion rates completed with the necessary compensations to the assessment, estimated long-term corrosion rates are given at temperatures of 250 and 300oC.
30
