|
Redukce korozních vrstev na bronzu pomocí vodíkového plazmatu
Miková, Petra ; Selucká, Alena (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na plazmochemickou redukci modelových korozních vrstev připravených na bronzových vzorcích. Bronz byl hlavním materiálem pro výrobu předmětů v tzv. době bronzové. Nejprve byl velmi vzácný, a proto se používal pouze pro výrobu šperků a dalších ozdobných předmětů. Teprve později se z bronzu začaly vyrábět předměty denní potřeby a zbraně. Tyto předměty jsou nacházeny a je nutné je restaurovat a zachovat tak kulturní dědictví pro příští generace. K tomu přispívá výzkum a optimalizace podmínek plazmochemické redukce modelových korozních vrstev bronzových vzorků. Pro vytvoření definovaného povrchu byla použita metalografická bruska, nejprve s brusným papírem P 280, poté byl papír otočen o 90° a následně byl použit papír P 600. Tím bylo zajištěno sjednocení drsnosti povrchu celého bronzového vzorku, což je důležité pro zajištění stejných podmínek koroze. Obroušené vzorky byly omyty ethanolem a usušeny proudem horkého vzduchu. Aby se zamezilo styku s okolní atmosférou a následným zahájením koroze, byly vzorky uloženy do uzavíratelných polyethylenových sáčků. Následovala příprava modelových korozních vrstev. Jako korozní prostředí byla vybrána kyselina chlorovodíková a kyselina sírová. Petriho miska, umístěná na dně exsikátoru, obsahovala vždy 20 ml dané kyseliny. Vzorky byly uloženy na keramický rošt nad miskou a zde korodovaly (v parách kyseliny chlorovodíkové 34 dnů a v parách kyseliny sírové 27 dnů). Zkorodované vzorky byly ošetřeny v nízkotlakém vodíkovém plazmatu, které bylo buzeno RF generátorem. Vzorky byly vloženy do křemenného válcového reaktoru (délka 90 cm, vnitřní průměr 9,5 cm) s vně umístěnými měděnými elektrodami. Tlak v reaktoru se během experimentu pohyboval kolem 160 Pa, při průtoku vodíku 50 sccm. Ošetření trvalo vždy 90 minut a byl zvolen kontinuální nebo pulzní režim (se střídou 25%, 50% nebo 75%) a výkon 50-300 W. Průběh plazmochemického ošetření byl monitorován optickou emisní spektroskopií OH radikálů s použitím spektrometru Ocean Optics HR4000. Integrální intenzita OH radikálu je úměrná odstranění korozní vrstvy. Na základě OH rotační čáry byla spočítána rotační teplota plazmatu. Teplota vzorku během experimentu byla měřena termosondou vloženou do nezkorodovaného vzorku. Úspěšnost redukce korozní vrstvy je podmíněna vznikem maxima relativní intenzity OH radikálů a následným postupným poklesem. U vzorků, které korodovaly v parách kyseliny sírové a byly ošetřeny v pulzním režimu se střídou 25 % a nebo dodávaným výkonem 50 W, nebylo požadované maximum zaznamenáno. Zbývající vzorky maximum sice vytvořily, ale redukované korozní produkty byly velmi soudržné. Maximum relativní intenzity OH radikálů bylo pozorováno u všech vzorků jejichž modelové korozní vrstvy byly vytvořeny v parách kyseliny chlorovodíkové. Ale zde je problém s teplotou vzorku během experimentu. Vzorky, u kterých korozní vrstvy po redukci samovolně odpadávaly, vytvářely vrstvu deponovaného cínu. Tento jev vzniká při vyšších teplotách vzorku během experimentu a také při vyšších hodnotách dodávané energie
|
host ::
RSS.