Ocjena pasivnosti područja zavara na nehrđajućem čeliku izmjerena novom ćelijom s elektrolitskom pastom

diplomski rad

• Naslov (engleski): Assessment of weld region passivity on stainless steel accessed by the novel paste electrolyte cell
• Autor: Ivan Bašurić
• Mentor: Sanja Martinez (mentor)
• Član povjerenstva: Sanja Martinez (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Jozefina Katić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Igor Sutlović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-09-30, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Nehrđajući čelici konstrukcijski su materijali koji čine okosnicu današnje tehnološke civilizacije, a među njima se kao najkorišteniji tip ističe čelik SS304, s 18 % kroma i 8 % nikla. Današnja globalna industrija počiva na ovom tipu čelika – pronalazi ga se u potkožnim iglama, izmjenjivačima topline, pa i svemirskim letjelicama. Upravo je krom legirajući element koji ovome čeliku daje svojstvo nehrđavosti jer na njegovoj površini formira homogeni, uniformni sloj Cr₂O₃ 2-3 nm debljine koji ga štiti od okolišnih napada, a praćenje i testiranje barijernih karakteristika ovog sloja neophodno je za očuvanje njegove namijenjene funkcije, poglavito u slučaju kada ga je potrebno zavarivati. U ovome je diplomskom radu niz uzoraka SS304 podvrgnut mjerenjima elektrokemijske impedancijske spektroskopije kako bi se ispitala zaštitna svojstva njihovih pasivnih filmova i utvrdile razlike među impedancijskim parametrima u slučaju kada su se mjerenja izvodila uz zonu zavara i uz rub pločice, gdje je utjecaj zavarivanja zanemariv. Uzorci su potom pasivirani dvjema pasivacijskim metodama nakon čega su snimljeni impedancijski spektri za evaluaciju uspješnosti pasivacije. Pri izvedbi mjerenja umjesto standardnog troelektrodnog sustava u tekućem elektrolitu korištena je elektrolitska pasta kao i polimerna protuelektroda s ugrađenom pseudoreferentnom elektrodom. Opisani je sustav, uz prenosivi potenciostat izrazito mobilan i daje mogućnost šire primjene izvan laboratorijskih uvjeta, jedna od kojih je praćenje stanja predmeta od nehrđajućeg čelika na terenu.

Sažetak (engleski)

Stainless steels are structural materials that form the backbone of modern technological civilization, with SS304 steel, containing 18% chromium and 8% nickel, being the most widely used type. Today’s global industry relies heavily on this steel type, which can be found in subcutaneous needles, heat exchangers, and even spacecraft. Chromium is the alloying element responsible for the stainless property of this steel, as it forms a homogeneous, uniform Cr₂O₃ layer 2–3 nm thick on its surface, protecting it from environmental attacks. Monitoring and testing the barrier characteristics of this layer is essential for maintaining its intended function, especially when welding is required. In this master's thesis, a series of SS304 samples were subjected to electrochemical impedance spectroscopy to examine the protective properties of their passive films and to identify differences in impedance parameters when measurements were performed near the weld zone versus the edge of the plate, where the influence of welding is negligible. The samples were then passivated using two passivation methods, after which impedance spectra were recorded to evaluate the effectiveness of the passivation. Instead of the standard three-electrode system in a liquid electrolyte, an electrolyte paste and a polymer counter electrode with an integrated pseudo-reference electrode were used for the measurements. The described system, combined with the portable potentiostat, is highly mobile and opens up the possibility for broader applications outside of laboratory conditions, one of which is the monitoring of the stainless steel objects in the field.

• Ključne riječi: nehrđajući čelik; pasivni sloj; elektrokemijska impedancijska spektroskopija; pasivacijske metode; elektrolitska pasta
• Ključne riječi (engleski): stainless steel; passive film; electrochemical impedance spectroscopy; passivation methods; electrolyte paste
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:792844
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Specifični materijali i napredne tehnologije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra primijenjene kemije (univ. mag. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-11-11 10:18:06