Browsing by Author "Dryzek, Ewa"
Results Per Page
Sort Options
Item Badania warstwy wierzchniej w aluminium i stopach aluminium za pomocą anihilacji pozytonów i metod komplementarnych(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2008) Dryzek, EwaPraca prezentuje wyniki badań warstwy wierzchniej powstałej w aluminium i jego stopach wskutek tarcia ślizgowego, ale także innych procesów modyfikujących powierzchnię. Podjęto zupełnie nową tematykę stanowiącą udaną próbę zastosowania w tym celu technik anihilacji pozytonów, które ze względu na wyjątkową czułość, pozwalają wyznaczyć profil defektów w warstwie wierzchniej. Pomiary te skorelowano z badaniami przeprowadzonymi metodami komplementarnymi stosowanymi standardowo w badaniach tribologicznych tj. pomiarem profilu mikrotwardości, obserwacjami za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej lub dyfrakcją promieniowania X, także w szczególnym przypadku z rozkładem naprężeń obliczonym teoretycznie. Wykazano, że spektroskopia anihilacji pozytonów jest skutecznym narzędziem do profilowania warstwy wierzchniej powstałej w wyniku tarcia nawet w przypadku lekkich metali i ich stopów, a także kompozytów. Pozwoliła ona określić całkowity zasięg takiej warstwy, który kształtował się w zależności od badanego materiału i sposobu modyfikacji powierzchni w granicach od 50 μm do 450 μm. Informacja ta wzbogacona jest o wskazanie typu defektów, który dominuje w takiej warstwie. Zastosowanie wiązki powolnych pozytonów do badania próbek czystego aluminium poddanych tarciu ślizgowemu umożliwiło określenie koncentrację defektów typu wakancji na głębokości mniejszej niż 1 μm oraz skorelowanie jej z wielkością krystalitów, co pozwoliło wyciągnąć wnioski o procesie zdrowienia w tej warstwie. Podjęto także próby zastosowania koincydencyjnej spektroskopii poszerzenia dopplerowskiego do badań próbek stopu i kompozytu na osnowie stopu aluminium. Ze względu na interdyscyplinarny charakter praca zawiera również przegląd podstawowych zagadnieniach z dziedziny tribologii, metodach badania warstwy wierzchniej i technikach eksperymentalnych spektroskopii anihilacji pozytonów.Item Properties of the nanocrystalline layers obtained by methods of severe plastic deformation in metals and alloys for biomedical applications(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2021) Skowron, Konrad; Dryzek, Ewa; Mosiałek, Michał; Hanc-Kuczkowska, Aneta; Jasińska, BożenaZe względu na rosnące zapotrzebowanie na trwałe materiały, które mogą zostać wykorzystane do produkcji protez, biometale cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem. Można zaobserwować dużą aktywność naukową w zakresie poprawy właściwości i trwałości implantów stosowanym w ludzkim ciele. Uszkodzenie implantu zwykle zaczyna się na jego powierzchni w wyniku zmęczenia, zużycia lub korozji. Proces niszczenia można jednak spowolnić poprzez zastosowanie odpowiednich technik modyfikacji powierzchni, które prowadzą do powstania struktury nanokrystalicznej na powierzchni implantu. Szczególnie popularne stały się dziś te oparte na silnym odkształceniu plastycznych. Zastosowanie tych metod skutkuje powstaniem ultradrobnoziarnistej struktury, a także dużej liczby defektów sieci krystalicznej, których wprowadzenie znacznie zmienia właściwości materiału. Pomimo ciągłych wysiłków zmierzających do zrozumienia procesu korozji, wpływ defektów sieci krystalicznej wciąż nie jest do końca poznany. Dlatego potrzebne są badania interdyscyplinarne, łączące fizykę, materiałoznawstwo i elektrochemię w celu lepszego zrozumienia odporności korozyjnej materiałów nanokrystalicznych. Głównym celem niniejszej pracy jest zbadanie, w jaki sposób obecność defektów sieci krystalicznej wprowadzanych podczas silnego odkształcenia plastycznego jest skorelowana z właściwościami biometali, a zwłaszcza ich odpornością korozyjną. Przedmiotem badań są gradientowe mikrostruktury z nanokrystalicznymi warstwami wierzchnimi, wytworzonymi przy pomocy powierzchniowej obróbki mechaniczno ściernej (SMAT) oraz peeningu laserowego (LSP) w biometalach takich jak magnez, tytan i stal nierdzewna 316L. Praca ma charakter interdyscyplinarny i łączy fizykę z materiałoznawstwem i elektrochemią. Spektroskopię anihilacji pozytonów, która jest główną metodą badawczą niniejszej pracy, połączono z badaniami mikrotwardości, dyfrakcją wstecznie rozproszonych elektronów, dyfrakcją rentgenowską, badaniami chropowatości powierzchni za pomocą profilometru optycznego oraz badaniami odporności na korozję w celu oceny wpływu SMAT oraz LSP na właściwości badanych materiałów. Zastosowanie spektroskopii anihilacji pozytonów pozwoliło uzyskać głębokościowe rozkłady defektów w zdeformowanych warstwach powierzchniowych, które porównano z obserwowaną mikrostrukturą, profilami mikrotwardości oraz wartościami naprężeń. Wykazano, że SMAT poprawia odporność korozyjną magnezu i tytanu oraz stwierdzono korelację między koncentracją defektów, a odpornością korozyjną badanych materiałów. Pomiary stabilności temperaturowej próbek tytanu poddanemu SMAT i przygotowanych metodą wyciskania hydrostatycznego ujawniły dwa etapy wyżarzania defektów.