Príspevok pojednáva o možnostiach použitia tradičných elektrochemických prístupov, ktoré spoločne v spriahnutí s inými technikami ako ICP-MS alebo QCM napomáhajú k detailnejšiemu štúdiu koróznych dejov kovových nanočastíc v biomedicínskych aplikáciách. Práca je zároveň aj príspevkom k téme bezpečnosti nanotechnológií, ktorá zatiaľ zaostáva za trendom mohutného nástupu používania nanočastíc v komerčných produktoch. Experimentálna časť sa zaoberá meraniami základných koróznych charakteristík Fe/Fe oxidov a ZnO nanočastíc imobilizovaných na povrchu uhlíkovej pastovej elektródy (CPE) vo fyziologickom roztoku. Z určenia koróznej prúdovej hustoty je možné odhadnúť rýchlosť degradácie a nepriamo tak životnosť kovových nanočastíc v prostredí simulujúcom biomedicínske a iné aplikácie.

V současnosti se užívá mnoho anorganických chemikálií na ochranu dřeva před biologickými škůdci i před ohněm. Přesto znalosti o možném negativním účinku těchto chemikálií na vlastnosti dřeva z pohledu jeho dlouhodobé expozice nejsou dostatečné. Proto byly vzorky dřeva impregnovány 5 % roztoky kyseliny borité, tetraboritanu sodného, síranu měďnatého a zinečnatého za sníženého tlaku a podrobeny podmínkám urychleného stárnutí po dobu 30ti dnů. Změny ve struktuře dřeva byly vyhodnocovány pomocí infračervené mikrospektroskopie a elektronové mikroskopie. Výsledky měření ukázaly, že síran měďnatý a tetraboritan sodný způsobují výrazné změny v chemické struktuře dřeva, kyselina boritá a síran zinečnatý vyvolávají méně výrazné změny v chemické struktuře dřeva. Výsledky tohoto měření potvrdily negativní vliv všech studovaných chemikálií na strukturu dřeva a nutnost dalšího zkoumání vlivu anorganických chemikálií na dřevo z hlediska jeho dlouhodobé expozice.

Vzorky zinku, zinkované oceli a zinku opatřeném konverzními povlaky byly exponovány v modelových roztocích čerstvého betonu při pH 12,6, 13,0 a 13,5 s cílem objasnit vliv pH a vápenatých iontů na korozní chování a ochrannou funkci moderních konverzních povlaků před vylučováním plynného vodíku, které doprovází korozi jinak nechráněného zinku v prostředí betonu, což může negativně ovlivnit pórovitost cementového tmelu. Korozní chování bylo hodnoceno na základě měření samovolného korozního potenciálu a polarizačního odporu po dobu 6 dní a profilové prvkové analýzy zbývajícího zinkového povlaku. V modelových pórových roztocích betonu vycházejících z nasyceného roztoku hydroxidu vápenatého je korozní odolnost výrazně snížena v porovnání s roztoky o témže pH, ale bez obsahu vápenatých iontů. Čistý zinek koroduje i při nejnižší úrovni pH (12,6) v nasyceném Ca(OH)₂ po celou dobu expozice v aktivním stavu za vývoje plynného vodíku. Na rozdíl od čistého zinku se zinkovaná ocel v průběhu expozice zapasivuje, ale až poté, kdy se zcela rozpustí povrchová vrstva čistého zinku. Při pH, které je realitě bližší (13; 13,5), koroduje zinkový povlak bez omezení. Ze zkoušených k životnímu prostředí šetrných konverzních povlaků se jako jediný účinný ukázal povlak na bázi Zr(IV) utěsněný organosilanem, který i při pH 13,5 vytváří odolnou bariéru.

Titanové implantáty je možné v těle fixovat několika způsoby. Jedním z nich je tvorba přímého spojení implantátu s kostí, tak zvaná osseointegrace. Bohužel, tento proces může být, v závislosti na úpravě povrchu, dlouhodobý a obtížný. Proto se v současné době výzkum zabývá možností “bioaktivace“ povrchu implantátů. Tvorba nanostruktury se zdá být jedním z možných způsobů, jak docílit bioaktivního povrchu. V případě titanu je nanostruktura tvořena trubkami oxidu titaničitého, v případě jeho slitin pak i oxidy legujících prvků. Mezi nejčastější způsoby tvorby nanotrubek patří anodická oxidace materiálu v prostředí fluoridových iontů.

Vysoce legované žáropevné oceli jsou často používány jako konstrukční materiály v energetických zařízeních. Cílem této práce bylo zjištění možnosti použití elektrochemické polarizace jako velmi jednoduché nedestruktivní metody zjišťování strukturních změn v těchto materiálech. Potenciodynamická měření ukázala možnost použití této metody pro detekci rozvoje spinodálního rozpadu ve feritických ocelích a také pro zjištění strukturních změn během tepelného zpracování martenzitických chromových ocelí.

Tvářené materiály, resp. vysocelegované slitiny na bázi niklu mají široké možnosti uplatnění díky kombinaci svých pevnostních vlastností, svařitelnosti a korozní odolnosti. Pro výrobu mnoha vysoce exponovaných průmyslových zařízení je bezpodmínečně nutný kvalitní výběr jakostních korozivzdorných ocelí a slitin, které úspěšně odolávají za náročných podmínek jak celkové korozi, tak především i nebezpečným druhům lokalizované koroze. Tyto posledně jmenované jsou mnohdy závislé na strukturních změnách, precipitaci fází, segregaci některých prvků při nevhodném tepelném zpracování, popř. na jiném ovlivnění. Příspěvek hodnotí vývoj korozních, resp. elektrochemických vlastností vybraných tvářených austenitických, resp. dvoufázových ocelí a niklových slitin po dlouhodobé teplotní expozici až 6170 hodin při 700°C. Pro výzkum bylo použito elektronové mikroskope (SEM, TEM), rtg difrakční analýzy a elektrochemických polarizačních metod.

Hořčík je zajímavým biodegradovatelným materiálem. Jeho nevýhodou je vysoká korozní rychlost v tělním prostředí a vznik vodíku při korozním ději. Snaha o snížení korozní rychlosti vedla k vytvoření řady slitin, mj. legováním hořčíku vzácnými zeminami. V práci je hodnoceno korozní chování širokého spektra slitin hořčíku se vzácnými zeminami. Korozní rychlost vytvořených materiálů se, podle výběru legur, oproti hořčíku snížila až v rámci dvou řádů. V příspěvku je formulována základní představa o korozním mechanismu.

Byly sledovány korozní rychlosti uhlíkové oceli pomocí rezistometrických sond v anoxických neutrálních vodných roztocích (NaCl, KHCO₃, K₂SO₄), v pitné, bentonitové a destilované vodě. Při velkém objemu roztoku na jednotku plochy nedocházelo během šestidenní expozice k samovolným změnám alkality roztoku a korozní rychlost byla na úrovni 8 µm/a. Při malém objemu roztoku na jednotku plochy (2l/m²) docházelo během expozice k rychlým samovolným změnám alkality roztoku na hodnoty pH max. 9,6, což odpovídá nasycenému roztoku hydroxidu železnatého. Zjištěné korozní rychlosti byly 0,8 až 2,4 µm/a s výjimkou roztoku 3g/l hydrogenuhličitanu, kdy bylo změřeno 8 µm/a. V experimentech s velkým exponovaným povrchem oceli vznikaly v malém objemu elektrolytu pevné korozní produkty, zelené za podmínek (E_kor, pH) spadajících do oblasti stability vody, černé produkty mimo oblast stability vody.

Katodická pasivace je jedním ze způsobů vysvětlení ochranného účinku katodické ochrany ocelových úložných zařízení. Alkalizace prostředí vlivem katodické ochrany vede k usnadnění přechodu železa do pasivního stavu. Pasivační potenciál klesá s rostoucí hodnotou pH prostředí. Byla zkonstruována dvojelektroda umožňující měření rychlosti dílčí anodické reakce železa při daném potenciálu. Identifikované oblasti aktivity železa při katodické polarizaci při pH 11, 12 a 13 byly ověřovány měřením korozní rychlosti oceli pomocí odporových sond. Katodická polarizace oceli na běžně využívaný potenciál -850 mV/CSE vede k nepřijatelné korozní rychlosti, pokud pH okolního elektrolytu dosáhne hodnoty do 11. Při pH 12 a 13 koroduje železo při potenciálech v okolí -850 mV/CSE přijatelnou korozní rychlostí.

Cílem práce bylo sledovat změnu pH v blízkosti katodicky chráněného povrchu uhlíkové oceli a určit složení vrstvy tvořící se na jejím povrchu v modelových půdních elektrolytech, při vloženém ochranném potenciálu -740 mV/ACLE (-850 mV/CSE). Navržený základní modelový půdní roztok vycházel z chemického složení neutrální podzolové půdy. Změna pH v katodickém i anodickém prostoru byla měřena skleněnou pH elektrodou a složení vrstvy na povrchu elektrody z uhlíkové oceli bylo určeno metodou infračervené a Ramanovy spektroskopie. Z výsledků měření vyplývá, že výsledná hodnota pH v modelovém půdním elektrolytu, při katodické polarizaci ocelového vzorku a daném geometrickém uspořádání, nepřesahuje 11 a se zvyšující se koncentrací směsi solí v roztoku klesá až k hodnotě 10. Při bližším zkoumání vlivu jednotlivých anorganických solí roztoku na pH bylo zjištěno, že pokles hodnoty pH v blízkosti katodicky chráněné oceli je významně ovlivněn koncentrací hydrogenuhličitanových a chloridových aniontů v elektrolytu.

Ke korozi povrchu materiálu dojde většinou díky porušené nebo nekvalitní ochranné vrstvě vytvořené oxidací legujících prvků obsažených v matrici materiálu, tzv. pasivní vrstvě. Nejvhodnějším a nejúčinnějším způsobem vytvoření nové a kvalitní vrstvy je chemické čištění, tzv. moření, kdy dojde k odstranění veškerých nečistot z povrchu. Následná ochranná vrstva se tvoří buď samovolně, nebo se použijí pasivační prostředky. Pokud se sejdou různé konstrukční materiály v mořeném zařízení, je důležité vybrat vhodný postup moření včetně použitých chemikálií.

Konverzní povlaky se využívají především pro zlepšení korozní odolnosti a adhezních vlastností mezi povrchem základního materiálu a organického nátěru. V rámci práce bylo sledováno chování ocelových vzorků s organickým nátěrem s povrchem bez předúpravy a s povrchem fosfátovaným. Pro práci byla zvolena technologie zinečnato-vápenatého fosfátování.

Pro hodnocení odolnosti materiálů vůči sulfidickému praskání pod napětím (SSC) se celosvětově používá předpis NACE TM 0177-2005 [1], který rovněž připouští i jiné alternativní metody zkoušení, např. dle norem ASTM G49-85, G39-90 [2, 3]. Příspěvek se zabývá porovnáním dvou vybraných zkušebních metod hodnotících odolnost materiálu vůči SSC, a to tahovou zkouškou v rámečku (Direct Tension Stress-Corrosion Test Method) a zkouškou ve čtyřbodovém ohybu (Four-Point Bent-Beam Test Method). Experiment byl proveden na termomechanicky válcovaném plechu X52, který splňoval požadavky předpisu API 5L. Zkušební tělesa byla zatížena vždy stejným napětím v oblasti elastických deformací a v příslušném korozním roztoku byla vystavena standardní době expozice 720 hodin. Po expozici byly vzorky metalograficky připraveny a analyzovány pomocí světelné a elektronové mikroskopie. Je možno konstatovat, že větší korozní napadení bylo zjištěno u vzorků namáhaných čtyřbodovým ohybem, u kterých byly v matrici nalezeny drobné trhlinky.

Dřevo patří k nejstarším stavebním materiálům. Od pravěku až do současnosti je užíváno ve stavebních konstrukcích zejména pro svou dostupnost, dobrou opracovatelnost, lehkost a pevnost. Trvanlivost dřeva souvisí zejména s jeho vlhkostí. Dřevěné konstrukce mohou mít dlouhou životnost i bez chemického ošetření, za předpokladu, že celkový stavebně – technický stav objektu zaručuje účinnou primární ochranu dřevěné konstrukce před účinky vlhkosti, popř. přímého působení vody. V přímé úměře se vzrůstající vlhkostí vzrůstá nebezpečí napadení dřeva biologickými škůdci, dochází k biokorozi dřeva. Perspektivní technologií ochrany dřeva proti biokorozi je hydrofobizace dřeva.

Bylo vyvinuto a vyrobeno modelové zařízení pro provádění dokončovacích operací po galvanickém zinkování drobných dílců v rotačním koši. V modelovém zařízení byly v pasivační lázni bez obsahu šestimocného chrómu pasivovány pozinkované dílce. Stejný typ pozinkovaných dílců byl v pasivační lázni totožného složení a za stejných pracovních podmínek pasivován v bubnové lince v pokovovacím bubnu. Byla zjišťována korozní odolnost v obou typech zařízení vytvořené pasivační vrstvy pomocí zrychlené korozní zkoušky v neutrální solné mlze. Pro dané konkrétní dílce bylo dosaženo vyšší korozní odolnosti pasivační vrstvy u zboží upravovaného v rotačním koši.