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

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.