Politechnika Śląska

Ocena możliwości poprawy właściwości powierzchniowych stopów miedzi z dodatkiem cynku i niklu w procesie plazmowego utleniania elektrolitycznego

Tytuł programu: Wsparcie studentów w zakresie podniesienia ich kompetencji
i umiejętności (nabór II)
Nr oferty: N190
Kwota dofinansowania i wartość projektu: 48 464,12 zł
Akronim wewnętrzny: Brass-a-nova (BAN)
Okres realizacji: 07.01.-30.09.2026

#FunduszeUE

Nowy rozdział dla miedzi i jej stopów

Miedź oraz jej stopy takie jak mosiądz czy miedzionikiel, są cenione za doskonałą przewodność cieplną i elektryczną, jednak ich szerokie zastosowanie jest często ograniczane przez niską twardość, słabą odporność na zużycie ścierne oraz podatność na korozję w agresywnych środowiskach. W celu pokonania tych barier i ograniczeń możliwe jest zastosowanie procesu modyfikacji powierzchni za pomocą plazmowego utleniania elektrolitycznego (PEO). Poprzez generowanie mikrowyładowań plazmowych na powierzchni metalu, wytwarzają się porowate, ściśle przylegające powłoki ceramiczne, składające się głównie z tlenków miedzi. Dzięki temu procesowi tradycyjne stopy miedzi mogą zyskać wyjątkową trwałość, w tym nowe właściwości powierzchniowe, takie jak właściwości elektro- czy fotokatalityczne.

Zaawansowana inżynieria powłok kluczem do lepszego jutra

W celu wytworzenia doskonałych powłok PEO niezbędna będzie optymalizacja samego procesu poprzez zbadanie wpływu składu kąpieli elektrolitycznych (m.in. na bazie glinianów z dodatkami fosforanów) na mikrostrukturę warstwy ochronnej i jej właściwości.

Zastosowania przyszłości: foto- i elektrokataliza

Technologia PEO otwiera drogę do zupełnie nowych, niekonwencjonalnych zastosowań stopów miedzi. Złożone warstwy tlenkowe tworzące się podczas procesu wykazują unikalne właściwości półprzewodnikowe, które można modyfikować w zależności od użytego elektrolitu. Wytworzone powłoki ceramiczne na mosiądzu czy miedzioniklu mają duży potencjał, by wykazywać wysoką aktywnością foto- i elektrokatalityczną. Dzięki temu, materiały te mogą zostać zaaplikowane w rozwiązaniach dotyczących nowoczesnych technologii oczyszczania środowiska czy przetwarzania zbędnych produktów działalności człowieka.

Seminarium rozgrzewkowe

W dniu 20 kwietnia 2026 r. w Studenckim Centrum Kreatywności Politechniki Śląskiej odbyło się seminarium naukowe w ramach inicjatywy „Od studentów dla studentów”. W wydarzeniu aktywny udział wzięli Maciej Gdala oraz Łukasz Gardas, którzy zaprezentowali zagadnienia związane z zastosowaniem plazmowego utleniania elektrolitycznego (PEO) dla miedzi i jej stopów.

Oba wystąpienia spotkały się z dużym zainteresowaniem uczestników, czego wyrazem była liczna dyskusja oraz wiele pytań dotyczących zarówno aspektów technologicznych, jak i potencjalnych zastosowań prezentowanych badań.

Seminarium stanowiło ważną rozgrzewkę merytoryczną przed zbliżającymi się międzynarodowymi konferencjami naukowymi w Stanach Zjednoczonych (249th ECS Meeting, Seattle) oraz w Serbii (41st ISE Topical Meeting, Belgrad), podczas których planowana jest prezentacja wyników realizowanych prac badawczych.

Zdjęcia z Seminarium (foto: Y. Husak)

Galeria zdjęć z wyjazdu do USA (foto: M. Gdala, Ł. Gardas)

Prezentacja wyników w Szmaragdowym Mieście

inż. Maciej Gdala oraz inż. Łukasz Gardas mieli okazję wziąć udział w jednej z największych konferencji międzynarodowych 249th ECS Meeting, która jest dedykowana dla naukowców zajmujących się szeroko rozumianą elektrochemią (począwszy od badań ogniw paliwowych, kończąc na modyfikacji powierzchni stopów). Konferencja była zorganizowana w dniach 24-28 maja w Seattle. W trakcie wydarzenia studenci mieli okazję wysłuchać wielu prelekcji odnośnie najnowszych badań nad foto- i elektrokatalizą, jak również odnośnie modyfikacji powierzchni w celu ochrony przed korozją. Ponadto odbyła się sesja posterowa, gdzie M. Gdala zaprezentował poster pt. "Pulsed bi-polar plasma electrolytic oxidation of copper-based substrates: chemical composition & surface properties", zaś Ł. Gardas odniósł się do możliwości aplikacyjnych w elektrokatalizie, prezentując poster pt. "Electrocatalytic Potential of Copper Alloys Treated by Plasma Electrolytic Oxidation".

Nie zabrakło również czasu na zwiedzanie miasta oraz poznawanie lokalnej kultury. Panowie mieli okazję odwiedzić takie miejsca jak Space Needle, Muzeum Szkła Artystycznego, Pacyficzne Centrum Nauki, akwarium czy lokalne Zoo. Nie zabrakło również okazji do spróbowania prawdziwych amerykańskich burgerów czy popularnego mac and cheese.

Link do abstraktu ŁG: https://ecs.confex.com/ecs/249/meetingapp.cgi/Paper/215363

Link do abstraktu MG: https://ecs.confex.com/ecs/249/meetingapp.cgi/Paper/215319

A tydzień później - do stolicy Serbii!

Kolejną międzynarodową konferencją, w której wzięli udział panowie była 41st Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE) również dedykowaną dla elektrochemików, lecz tym razem do słonecznego Belgradu!

"Mieliśmy okazję wysłuchać wielu ciekawych prezentacji, poznać bardzo dużą część pasjonatów zajmujących się korozją czy fotokatalizą. Nie mogliśmy również przegapić okazji do zwiedzania - rozpoczynając od Muzeum Nikoli Tesli, kończąc na pięknej Twierdzy Belgradzkiej czy Placu Republiki. Jak to zawsze bywa, nie ominęliśmy okazji do sprawdzenia lokalnej kuchni, w tym zakupienia bardzo popularnych i adekwatnych do naszych badań ciastek "Plazma" 🙂" - komentuje M. Gdala.

Na sesji posterowej panowie mieli okazję zaprezentować postery ze zbliżonego obszaru badań, skupiających się na właściwościach korozyjnych (M. Gdala − "Corrosion Performance of Copper-Zinc and -Nickel Alloys Treated by Plasma Electrolytic Oxidation Technology") czy wykorzystania warstw tlenkowych w fotokatalizie (Ł. Gardas − "Towards Greener Synthesis of Photocatalysts: Plasma Electrolytic Oxidation of Cu-Zn-Ni Alloy Materials").

Link do abstraktu ŁG: https://fullprocess.fontismedia.com/infiles/doc_production/abs260130.pdf

Link do abstraktu MG: https://fullprocess.fontismedia.com/infiles/doc_production/abs260122.pdf