ELSURFSTRUCT

// SCN/

English Romana

ELSURFSTRUCT

Pagina principala Obiective Etape si activitati Rezultate Parteneri

REZULTATE

Rezultate obtinute in cadrul Etapei 1 - 2006:

Instalatie pentru Tratamente Termoelectrochimice - Model Functional
Instalatie pentru studiul proceselor de Coroziune Accelerata de Curgere FAC – Model Experimenal
Documentatie pentru extinderea potentialului de cercetare al Consortiului in domeniul Surface Science

            Rezultate finale

            Resursele Platformei tehnologice integrate cuprind Facilităţile experimentale dezvoltate în cadrul Proiectului MENER "Laborator Integrat pentru evaluarea materialelor nucleare", up-gradate în cadrul acestui Proiect prin inlocuirea Spectrometrului de Electroni ESCALAB MK II cu ESCALAB 250, cât şi Facilităţile experimentale din cadrul bazelor de cercetare cu utilizatori multiplii BCUM: "Centrul Naţional de cercetare în oboseală şi construcţii", "Centrul Naţional de vibraţii şi analize seismice ale construcţiilor" şi a Centrului de cercetare acreditat CNCSIS "Centrul de cercetare în rezistenţa materialelor, siguranţa structurilor mecanice, cabluri şi conductori".
            Platforma tehnologică integrată de ingineria electrochimică a suprafeţei integrează capacităţile de cercetare în domeniul Ştiinţei suprafeţei ale partenerilor consorţiului (tehnici de caracterizare structuri şi procese, tehnici de procesare electrochimică a suprafeţelor) care sunt interconectate într-un sistem informaţional (SI) cu următoarele funcţiuni:

achiziţia de date prin diferite tehnici experimentale utilizate pentru caracterizarea suprafeţelor şi interfeţelor (ESCA, XRD, LAXRD,SEM, AFM,EIS si alte tehnici electrochimice);
achiziţia de date prin diferite tehnici de caracterizare a proceselor de interacţie material / mediu de funcţionare;
procesarea datelor experimentale şi corelarea lor;
diagnosticarea de materiale şi procese;
controlul proceselor electrochimice prin care se modifică structura superficială a materialelor, în scopul optimizării unor proprietăţi ale materialelor care sunt determinate de starea suprafeţei.

Activităţile integrate ale partenerilor în cadrul platformei tehnologice acoperă activităţi ştiinţifice şi tehnice multidisciplinare, care pornesc de la proiectarea materialelor multifuncţionale şi au ca obiectiv final tehnologii integrate pentru aplicaţii industriale. Schema din Fig.1 sintetizează activităţile ştiinţifice şi tehnice desfăşurate în cadrul Platformei.
Capacitatea de cercetare a Platformei este utilizata pentru dezvoltarea unor tehnologii de modificare controlata a structurii superficiale a materialelor, urmarind obtinerea de materiale avansate multifunctionale si pentru asistarea Programului de Management al timpului de viata al CNE Cernavoda, prin realizarea a doua Proiecte pilot:

Laborator Integrat pentru electrodepunere de filme carbonice LIECA;
Sistem de Control si Predictie a Proceselor de coroziune Accelerata de Curgere – FAC SCP-FAC.

Rezultate:

Reactor electrochimic pentru electro-depunere de filme carbonice prin electroliza de lichide organice (model funcţional);
Echipament pentru tratamente termo-electrochimice (model funcţional).

Fig. 1. Activitatile stiintifice desfasurate in cadrul proiectului propus

Au fost dezvoltate numeroase experimente în vederea dezvoltării unui tratament electrochimic complex aplicabil oţelurilor inoxidabile în vederea îmbunătăţirii performanţelor tribologice şi de coroziune. Tehnicile de modificare a structurilor superficiale care sunt dezvoltate în cadrul acestui proiect sunt:

procesarea cu plasmă electrolitică în vederea obţinerii unor nitrurări şi nitrocarburări;
electrodepunere de filme carbonice utilizând o metodă de sinteză a structurilor DLC la presiune atmosferică şi temperatură scăzută; electrolitul utilizat este o soluţie de acetilenă în amoniac lichid;
depuneri de filme carbonice (filme tip DLC, filme polimerice) în Plasmă în Arc termoionic şi vid.

            Procesele şi structurile obţinute prin Metodele de Inginerie Electrochimică a Suprafeţei, în diferite condiţii experimentale, au fost caracterizate prin corelarea rezultatelor obţinute prin tehnicile complementare: Spectroscopia de electroni ESCA; Spectroscopia de impedanţă electrochimică EIS; Difracţia de raze X (XRD, LAXRD); Tehnici optice de investigare: microscopie metalografică, elipsometrie; Microscopie Electronică (SEM, AFM).
            Comportarea la coroziune a structurilor obţinute este evaluată prin tehnici electrochimice (metoda rezistenţei de polarizare) şi este corelată cu microstructura şi compoziţia straturilor superficiale, care sunt puternic dependente de parametrii electrici.
            Efectele proceselor termo-electrochimice sunt:

încălzirea electrolitului în zona anodică: în 2-3 minute se stabilesc temperaturi în domeniul 800 – 1200 °C;
difuzia speciilor de N şi C în stratul vapor-gaz din jurul anodului şi interacţiunea cu suprafaţa metalică;
deconectarea voltajului aplicat la interfaţa anod-soluţie determină o călire rapidă a anodului – oţel din mediul de lucru, prin condensarea rapidă a stratului vapor-gaz;
după tratamentul termo-electrochimic structura nitric-martensitică a oţelurilor cu procent scăzut de carbon este schimbată.

Filmele de suprafaţă, dezvoltate prin tratamente termo-electrochimice la oţelurile inoxidabile 403 şi 304 conţinând Fe, N, C şi Cr (utilizate ca materiale structurale nucleare), asigură un comportament bun la coroziune.
Au fost obţinute depuneri de filme aderente DLC, prin tratamente duplex care includ carburarea electrolitică în plasmă a oţelurilor austenitice urmată de depunerea de filme carbonice subţiri prin procese în plasma în arc termoionic şi vid; sunt necesare dezvoltări ulterioare legate de îmbunătăţirea tratamentelor duplex în vederea creşterii concentraţiei de legături sp3 în stratul carbonic.
Au fost formate structuri superficiale protective din compozite polianilină-polipirol pe oţeluri cu conţinut scăzut de carbon prin electro-polimerizare în soluţie.
Sistem de testare a comportamentului la coroziunea accelerată de curgere în diferite medii (Model funcţional).

            Sistemul de testare a comportamentului la coroziune, bazat pe sistemul de măsurare electrochimică Priceton Applied Research, permite testarea structurilor de suprafaţă obţinute în diferite condiţii de mediu utilizând tehnici potentiostatice şi potenţiodinamice; pentru evaluarea vitezei de coroziune este utilizată metoda rezistenţei de polarizare; utilizarea unei celule speciale şi a unui sistem de recirculare permite testarea comportamentului la coroziunea accelerată de curgere (Jet Impinging Testing). Pentru diagnosticare şi predictie a proceselor FAC este utilizat programul GENERA produs de Intercorr International. Programul GENERA oferă un suport generic pentru dezvoltarea de soluţii la problemele de coroziune a materialelor.
            Rezultatele obţinute de ingineria suprafeţelor pentru diferite tipuri de acoperiri au fost analizate experimental şi verificate utilizând metode de analiză a stării tensionate şi a deformării şi metodologii şi proceduri pentru evaluarea integrităţii şi a siguranţei.             Integritatea şi fiabilitatea structurilor sunt două concepte care au devenit obligatorii de peste trei decenii la proiectarea aeronavelor şi evaluarea comportarii avioanelor in exploatare.             Cercetarea noastră privind aplicaţiile aero-spaţiale ale proceselor de inginerie a suprafeţelor îşi focalizează atenţia asupra aspectelor de calcul şi metodele de analiză a ruperii (pentru a calcula propagarea fisurilor) şi asupra utilizării rezultatelor pentru a evalua integritatea structurii, durata de viaţă la oboseală şi periodicitatea inspecţiilor.
            Cuplarea metodelor analitice cu rezultatele experimentale formeaza baza pentru o analiză consistentă a integrităţii structurale.
            Capacitatea de cercetare integrată pe Platforma Tehnologică ELSURFSTRUCT va fi utilizată pentru dezvoltarea de tehnologii de modificare controlată a structurii superficiale a materialelor, cu scopul de a obţine materiale avansate multifuncţionale şi pentru sprijinirea Programului de Management a timpului de funcţionare al Cernavodă NPP.

Ultima actualizare: 19.05.2009

Contact

Pentru detalii legate de acest proiect contactati-ne prin e-mail : andvic12@yahoo.com

Recomandari: Rezolutie video
minim 1024 x 768,
Internet Explorer 6

Webmaster: webmaster@nuclear.ro

sus