Utvecklingen av Silica Nanopartiklar-polyester Coatings på ytor utsätts för solljus

1School of Science, Faculty of Science, Engineering and Technology, Swinburne University of Technology, 2BlueScope Steel Research, 3Infrared Microspectroscopy Beamline, Australian Synchrotron, 4School of Science, College of Science, Engineering and Health, RMIT University
Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Två typer av ytor, polyester-belagt stål och polyester belagd med ett skikt av kiseldioxidpartiklar nanopartiklar, studerades. Båda ytorna utsätts för solljus, som visade sig orsaka betydande förändringar i kemi och nanoskala topografi ytan.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Truong, V. K., Stefanovic, M., Maclaughlin, S., Tobin, M., Vongsvivut, J., Al Kobaisi, M., Crawford, R. J., Ivanova, E. P. The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight. J. Vis. Exp. (116), e54309, doi:10.3791/54309 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Korrosion av metallytor är utbrett i miljön och är av stor betydelse inom många områden, inklusive militären, transport, luftfart, bygg- och livsmedelsindustrin, bland annat. Polyester och beläggningar innehållande både polyester och kiselnanopartiklar (SiO 2 NP) har använts i stor utsträckning för att skydda stål substrat från korrosion. I denna studie, utnyttjade vi röntgenfotoelektronspektroskopi, försvagat total reflektion infraröd mikro spektroskopi, vattenkontaktvinkelmätningar, optisk profilering och atomkraftsmikroskopi för att ge en inblick i hur exponering för solljus kan orsaka förändringar i mikro- och nanoskala integritet av beläggningarna. Ingen signifikant förändring av ytan mikro-topografin detekterades med användning av optisk profilometri var dock statistiskt signifikanta nanoskala förändringar av ytan detekteras med användning av atomkraftsmikroskopi. Analys av röntgenfotoelektronspektroskopi och dämpas total reflektion infraröd mikro-spektroskopi data visade att nedbrytning av estergrupperna hade inträffat genom exponering för ultraviolett ljus för att bilda COO ·, -H 2 C ·, -O ·, -CO · radikaler. Under nedbrytningsprocessen, CO och CO 2 framställdes också.

Protocol

1. Stål Prover

  1. Erhålla prover av stål av 1 mm tjocklek från en kommersiell leverantör.
    OBS: Prover belades med antingen polyester eller polyester belagd med kiselnanopartiklar.
  2. Utsätta prov för solljus på Rockhampton, Queensland, Australien: samla prover efter ett år och fem års mellanrum under sammanlagt 5-årsperioden. Skär provpaneler i runda skivor med en cm i diameter med hjälp av hålslaget.
  3. Före ytan karakterisering, skölj prover med dubbeldestillerat vatten och sedan torrt med kvävgas (99,99%). Förvara alla prover i lufttäta behållare för att förhindra luftföroreningar adsorberar till ytan (Figur 1).

Figur 1
Figur 1. Beredning av metallskivor med polyesterbaserad beläggning. Proven lagrades i behållare tills de behövs.om / filer / ftp_upload / 54309 / 54309fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

2. Kemisk och fysikalisk karakterisering av ytor

  1. Analysera ytkemi med hjälp av röntgenfotoelektronspektroskopi.
    1. Utföra röntgenfotoelektron spektrometri (XPS) under användning av en monokromatisk röntgenkälla (Al Ka, hv = 1486,6 eV) som arbetar vid 150 W.
      OBS: Spot storlek utnyttjas röntgenstrålen är 400 | j, m i diameter.
    2. Belastningsprov på provplattan. Placera provet plattan i vakuumkammare XPS sedan pumpa kammaren. Vänta tills vakuumet i kammaren för att nå ~ 1 x 10 -9 mbar.
    3. I fotoelektronspektroskopi programvaran genom att trycka på alternativet "Flood Gun" att översvämma proven med låg energi elektroner för att motverka yta laddning.
    4. Tryck på "Infoga"> "Point"> "Point" för att infoga en analys point.
      OBS: Detta kommer att vara en plats där analysen utförs. Aktivera den automatiska höjdfunktionen för att få den bästa höjden för förvärv.
    5. Tryck på "Infoga"> "Spectrum"> "Multi Spectrum" för att lägga skanningar till denna punkt.
      OBS: Detta kommer att öppna ett fönster med en periodiska systemet; välj ett element genom att klicka på den för att markera det.
    6. Efter att ha ställt upp försöken att trycka på "Play" för att fortsätta skannar.
    7. Tryck på "Peak Fit" kommandot och tryck sedan på "Lägg till Peak" och "Fit All Level" kommandon för att lösa de kemiskt skilda arter i den högupplösta spektra.
      OBS: Detta steg förvärvar Shirley algoritm för att ta bort bakgrunden och Gauss-Lorentzisk montering deconvolute spektra 19.
    8. Markera alla hög upplösning och kart spektra. Tryck på "Laddnings Shift" för att korrigera spektra med hjälp av hydrocarbon komponent i C-1s toppen (bindningsenergi 285,0 eV) som referens.
    9. Efter laddning korrigering, tryck "Export" alternativet generera datatabellen för den relativa atom koncentrationen av element på grundval av topparean.
  2. ytkemi
    OBS: Analysera ytkemi använder dämpad total reflektion infraröd mikro spektroskopi (ATR-IR) på den infraröda (IR) spektroskopi strålrör vid Australian Synchrotron enligt följande:
    1. Belastningsprover på scenen av mikroskopet. Öppna en "Start Video Assisterad värdering" eller "Start Mätning utan 3D" alternativet. Vrid "VIS" -läge på. Använd målet att fokusera på provytan. Tryck på "Snapshot / Översikt" för att ta önskade bilder.
      NOTERA: 0,5 mm tjock CaF2 platta kan användas som bakgrund.
    2. Ändra ATR målet till provet. Försiktigt flytta scenen för att placera en 45 ° multi-reflektion GERmanium kristall (brytningsindex av 4) 1-2 mm ovanför ytor. Högerklicka på Live Video fönstret. Tryck på "Start Measurement"> "Ändra mätparametrar". Välj alternativet "Använd aldrig existerande BG för alla positioner".
      OBS: Detta kommer att välja att inte ta bakgrundsspektra för varje mätpunkt.
    3. Rita en karta på videoskärmen för att välja området av intresse. Tryck på en röd öppning kvadrat och välj "Aperture"> "Ändrar bländare". Ändra den verkliga "Knife Edge Aperture" inställningar till X = 20 pm och Y = 20 pm.
    4. Högerklicka på den nyligen storlek öppning torg och gå till "Aperture"> "Ställ in alla öppningar för att valda Öppningar". Tryck på "Mätning" ikonen för att starta skanningar. Spara data.
      OBS: Brytningsindex för Ge kristall är 4, så en öppning av 20 um x 20 um kommer att definiera punktstorleken av 5 um x 5 um. This steg kommer att göra det möjligt att inrätta FTIR kartläggning med en maskvidd av 20 med 20 | j, m, vilket motsvarar en 5 | j, m med 5 | j, m fläck genom kristallen på som högst vågtal intervallet 4,000-850 cm - 1.
    5. Öppna mästare fil med spektroskopi programvara. Välj toppen av ränta på IR-spektra. Högerklicka på toppen av intresse. Välj "Integration"> "Integration". Det kommer att göra det möjligt att skapa 2D falsk färgkartor
  3. Ytvätbarhet mätningar
    OBS: Utför vätbarhet mätning med en kontaktvinkel goniometer utrustad med en nanodispenser 19.
    1. Placera provet på scenen. Justera position mikroenheten så att den nedre delen av nålen visas ungefär en fjärdedel av en väg ner i Live videofönster.
    2. Höj provet med användning av z-axeln tills avståndet mellan provet och ytan är ca 5 mm. Flytta sprutan tills en droppe av dubble destillerat vatten vidrör ytan. Flytta sprutan upp till sitt ursprungliga läge.
    3. Tryck på "Run" för att registrera vattendroppe påverkar ytan för en 20 sek period med hjälp av en monokrom CCD-kamera som är integrerad med hårdvara.
    4. Tryck på "Stop" för att förvärva serie bilder.
    5. Tryck på "Contact Angle" för att mäta kontaktvinklar från förvärvade bilder. Upprepa mätningar kontaktvinkeln vid tre slumpmässiga platser för varje prov.

3. Visualisering av yttopografin

  1. Optisk profilering mätning.
    OBS: Instrumentet drivs under det vita ljuset vertikala svep interferometri läge.
    1. Placera prov på scenen av mikroskopet.
      OBS: Se till att det finns ett tillräckligt gap (t.ex.> 15 mm) mellan objektiv och scenen.
    2. Fokusera på ytan med hjälp av5 × mål genom att styra z-axeln tills fransarna visas på skärmen. Tryck på "Auto" för att optimera intensiteten. Tryck på "Mätning" för att initiera skanning. Spara master files.
    3. Upprepa steg 3.1.2 för 20 × och 50 × mål.
    4. Före statistisk grovhet analyser, tryck på "Ta bort Tilt" för att ta bort ytan vågighet. Tryck på "Kontur" för att analysera ojämnheter parametrar. Klicka på "3Di" för att generera tredimensionella bilder av optiska profilerings filer med kompatibla program 20.
  2. Atomkraftsmikroskopi
    1. Placera prov på stålskivor. För in stålskivor i magnethållare.
    2. Utför AFM skannar i gängläget 21. Mekaniskt belastnings fosfor dopad kisel prober med en fjäderkonstant av 0,9 N / m, spetskrökningen med radien av 8 nm och en resonansfrekvens för ~ 20 kHz för ytan avbildning.
    3. <li> manuellt justera laser reflektion på konsolen. Välj "Auto Tune" kommandot och tryck sedan på "Tune" för att ställa in AFM fribärande för att nå den optimala resonansfrekvensen rapporteras av tillverkaren.
    4. Fokus på ytan. Flytta spetsarna nära provytan. Klicka på Engage kommando att engagera AFM tips på ytor.
    5. Skriv "1 Hz" i avsökningshastigheten box. Välj skanningsområdena. Tryck på "Run" för att utföra skanningen. Upprepa scanning åtminstone tio områden i vart och ett av fem prover av varje tillstånd.
    6. Välj alternativet utjämning att behandla den resulterande topografiska data. Spara master files.
    7. Öppna kompatibel AFM programvara. Ladda AFM masterfilen. Tryck på "utjämning" för att ta bort lutningen av ytor. Tryck på "Mjuka" för att ta bort bakgrunden.
    8. Tryck på "statistiska parametrar Analysis" för att generera den statistiska råhet 21.

    4. Statistisk analys

    1. Uttrycka resultaten i termer av medelvärde och dess standardavvikelse. Utför statistisk bearbetning data med parade Students tvåsidiga t- tester för att utvärdera resultaten blir konsekventa. Ställ p -värde på <0,05 indikerar nivån av statistisk signifikans.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De belagda stålprover som hade utsatts för exponering för solljus för antingen ett eller fem år uppsamlades, och vattenkontaktvinkelmätningar genomfördes för att bestämma om exponering hade resulterat i en förändring i ytan hydrofobicitet hos ytan (fig 2 ).

figur 2
Figur 2. Vätbarhet variation av ytor med polyester eller kiseldioxid nanopartikel / polyesterbeläggningar (kiseldioxid / polyester) över fem år av exponering för solljus (A) goniometrisk bilder som visar vattendroppen som används för att mäta jämviktskontaktvinkeln av ytorna. (B) Vattenkontaktvinkeln som en funktion av exponeringstiden (* indikerar p <0,05, jämfört dess motsvarande kontroll (år 0)). Data representerar medelvärden ± standardavvikelser.ource.jove.com/files/ftp_upload/54309/54309fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Det konstaterades att vätbarhet polyesterbelagda substrat hade inte förändrats som en följd av exponering för solljus, men kiselnanopartiklar / polyesterbelagda prover, efter ett år av exponering, befanns vara 1,3 gånger större i hydrofobicitet än oexponerade prover. Ytterligare analys av dessa prover utfördes med användning av XPS och ATR-FTIR. En fördel med XPS är att denna teknik tillåter den elementära sammansättningen av en yta som skall fastställas på ett djup av cirka 10 nm under ytan. Det visade sig att Si-halten på detta djup hade ökat från ungefär 2% till 15% under den 5-åriga exponeringstiden. Denna ökning kan hänföras till adsorption av luftföroreningar. XPS-spektra indikerade att järn (Fe) detekterades på polyesterbelagda substrat enfter en och fem års exponering (Figur 3) och att det hade skett en liten minskning av kolhalten i polyesterbelagda prover efter en exponeringstid på 5 år. Ingen signifikant förändring hittades i kisel (Si), järn (Fe) och kol (C) nivåer i kiselnanopartiklar / polyester-belagda substrat. XPS dock inte tillåta den speciella funktionaliteten hos polymerbeläggningar som skall fastställas. Som ett resultat Synchrotron-sourced ATR-IR används för att bestämma förändringar i kemisk funktionalitet på ett djup av 10 pm för prov som hade utsatts för solljus, i synnerhet de förändringar som ägt rum i antalet karbonylgrupper. Det konstaterades att antalet karbonylgrupper minskade på både polyester och kiseldioxid nanopartiklar / polyesterbelagda prover efter fem års exponering.

Figur 3
Figur 3. Elementar komposition variation av polyester (PE) och kiseldioxid nanopartikel / polyesterbeläggningar (PE + SiO 2) över fem år exponering för solljus som bestäms med hjälp av XPS. (A) representant XPS bred spektra och högupplösande spektra av O 1s, C 1s och Si 2p av polyesterbeläggningar före och efter exponering. (B) Koncentrationen av tre element (Si, Fe och C) (atomkvot) mättes som en funktion av tiden för exponering för att bestämma förändringar i sammansättningen av ytbeläggningen under höga nivåer av exponering för solljus under fuktiga förhållanden. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 4
Figur 4. Representativa ATR-FTIR spektra som används för mätning av förändringar i karbonylgrupperna på stål ytbeläggningar efter tre års invonmental exponering. Förändringar i fördelningen av karbonylgrupper resulterade från det ultravioletta ljuset-inducerad nedbrytning av estergrupper. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Optisk profilering och atomkraftsmikroskopi var vidare används för att undersöka ytan topografi substrat på mikro- och nanoskala. Den mikroskala topografisk utvecklingen av polyester och kiseldioxid nanopartiklar / polyesterbelagda prover presenteras i figur 5. Det kan ses att ytorna av båda beläggningarna blev grövre än den ursprungliga substrat, efter ett år av exponering, men denna ökning befanns inte att vara statistiskt signifikant (p> 0,05).

figur 5
Figur 5. MICRo skala topografiska förändringar i polyester och kiseldioxid nanopartikel / polyester beläggningar på stål under en fem års exponeringstiden. (A) Representativa optiska profilerings bilder av beläggningar stål före och efter exponering. (B) Diagram som visar en ökning av den genomsnittliga grovheten hos båda beläggningarna som en funktion av tiden för exponering för miljön (* indikerar p <0,05, jämfört med dess motsvarande kontroll (år 0)). Data representerar medel ± standardavvikelser. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Ytterligare analys av substrat markerade att nano yttopografi var signifikant som en följd av exponering för ultraviolett ljus i (figur 6, 7 och 8). De ursprungliga kiseldioxid nanopartiklar / polyesterbeläggningarvar slät på en nanometerskala, men efter exponering, dessa båda beläggningarna befanns ha bildat globulära strukturer. Efter fem år av exponering, var ytorna befanns uppvisa en betydligt högre genomsnittlig råhet än den ursprungliga substrat, som sträcker sig från 40 till 47 nm (p <0,05).

figur 6
Figur 6. Nanoscale topografiska förändringar för polyesterbeläggningar på stål under en fem års exponeringstiden. Representativa atomkrafts micrographs och deras motsvarande ytprofil, belyser de topografiska förändringar i polymerbeläggningen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 7
Figur 7. Nanoscale topografiska förändringar för kiseldioxid nanopa Artikel / polyesterbeläggningar över fem år exponeringstiden. Representativa atomkrafts micrographs och deras motsvarande ytprofil, belyser de topografiska förändringar i polymerbeläggningen, trots närvaron av kiseldioxid nanopartiklar skyddsskikt. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 8
Figur 8. Genomsnittlig nanoskala ytgrovhet av polyester och kiseldioxid nanopartikel / polyesterbeläggningar på stål som en funktion av exponeringstid. Den genomsnittliga råhet ytbeläggningar ökar signifikant med tiden av exponering (* indikerar p <0,05, jämfört med dess motsvarande kontroll ( år 0)). Data representerar medelvärden ± standardavvikelser.target = "_ blank"> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Polyester beläggningar har använts i stor omfattning för att skydda stål substrat från korrosion som skulle inträffa på en obelagd yta på grund av ansamling av fukt och föroreningar. Tillämpningen av polyesterbeläggningar kan skydda stålet mot korrosion; men på längre sikt effektiviteten av dessa beläggningar äventyras om de utsätts för höga nivåer av ultraviolett ljus under fuktiga förhållanden, som förekommer i tropiska klimat. Kiselnanopartiklar kan appliceras på ytan av polyester för att förbättra robustheten hos dessa beläggningar inom dessa miljöer, men effekten av miljöfaktorer på dessa kiseldioxid-innehållande beläggningsmaterial var hittills okänd, särskilt när det gäller förändringar i mikro - och nano yttopografi.

I många fall kan vätbarheten hos ett substrat yta ge en indikation på om någon nedbrytning av ytan har skett. Kontaktvinkelmätningar, dockger inte någon detalj om de fysikaliska och kemiska strukturella förändringar som kan ha ägt rum på en yta (Figur 2). XPS och ATR-FTIR är tekniker som gör att förändringar i kolhalten och karbonyl (C = O) funktionalitet distribution som ska bestämmas.

De resultat som erhölls i denna studie tyder på att exponering för solljus orsakar nedbrytningen av polyesterbeläggningar. En föreslagen mekanism för denna nedbrytning ges i figur 9 22,23. Estergrupper kan brytas ned radikalt genom exponering för ultraviolett ljus för att bilda radikal -COO ·, -H 2 C ·, -O ·, -CO ·. Under nedbrytningsprocessen är CO och CO 2 produceras.

figur 9
Figur 9. Föreslagen ultraviolett ljus-katalyserad nedbrytning av polyestern. Under exponering för solljus, estergrupperna närvarande på polyesternbildade radikaler för att bilda en stabil alkohol, aldehyd, karboxylsyragrupper med eliminering av kolmonoxid och koldioxid. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Förutom den kemiska nedbrytningen av beläggningarna, har förändringar i yttopografi av beläggningarna observer, men endast på nanoskala. I tidigare studier har bestrålning med ultraviolett ljus även rapporteras ha väsentligt ändrat ytan nano topografi polymerytor 24-26. Här visade det sig att ytan topologi hade ändrats genom bildandet av globulära nanoskala strukturer (fig 6 och 7).

XPS kan ge en inblick i förändringar i ytkemi på nivå av en del per miljon. På grund av den höga känsligheten hos den teknik, kontaminering provkan lätt detekteras och detta kan leda till snedvridna resultat. Det viktigaste steget i framställningen av prover för XPS-analys är att säkerställa att proven inte avgasa eller innehåller partiklar som kan skada vakuumsystemet av instrumentet. Att förhindra att detta inträffar, bör proverna rengöras med kvävgas och avgasades före en mätning. Denna teknik ger endast den totala kemin hos en yta över några hundra mikrometer, och endast avslöjar ytkemin till ett djup av ~ 10 nm. De resulterande hög upplösning spektra tillåta de olika kemiska species befintliga på ytor som skall fastställas. XPS är ett viktigt verktyg för undersökning av kemiska modifieringar av ytan som kan uppstå. En alternativ teknik för att XPS är energi dispersiv röntgenspektroskopi (EDX) 27.

ATR-IR-mikroskopi kräver att det föreligger en god kontakt mellan ATR kristallen och ytan som analyseras på grund av den lilla extension av evanescenta vågen som uppstår bortom kristallen. ATR-IR mikroskopi löser spatialt den molekylära och strukturella sammansättningen av ytorna. Kontaminering av ATR kristall kan också orsaka en låg signal eller förspända resultat som skall erhållas. Före varje experiment, är det viktigt att rengöra kristallen med ren isopropanol för att säkerställa att eventuell korskontaminering inte inträffar. Dessutom måste brytningsindex för ATR kristallen vara betydligt högre än den hos provet. Infraröd (IR) spektroskopi med användning av ATR-metoden är i stånd att appliceras på de kemiska eller biologiska system som kan analyseras med användning av överföringsmetod. ATR-IR har i stor utsträckning använts för att övervaka utvecklingen av eukaryota celler. Raman mikro spektroskopi är en alternativ metod, genom vilken den kemiska heterogeniteten hos ytan kan bestämmas 28.

Vattenkontaktvinkel goniometri är en teknik, baserat på Young ekvationen, bestämd hydrofobiciteten av en fast surface. Vid användning av denna teknik bör proverna bevaras på tillfredsställande sätt, så att adsorption av sådana föroreningar kan undvikas. En begränsning med denna teknik är att den är begränsad till plana ytor. Om detta inte är fallet, den krökning vid flytande / fast / luftgränssnittet kommer att snedvridas och odefinierade. Denna teknik används allmänt för att indikera någon kemisk förändring som kan ha inträffat på en yta, och för att bestämma närvaron av hydrofoba och hydrofila funktionaliteter. Wilhelmy plattmetod är ett alternativ (men mindre lätt utföras) teknik för att uppskatta graden av ytan vätbarhet 29.

Optiska ytan profilering ger en icke-förstörande och beröringsfri mätteknik. Det mest kritiska steget i denna teknik kräver användare att påbörja mätningar vid den lägsta förstoringen för att definiera fokalplanet och förhindra kontakt mellan objektivlinsen och provytan. Optisk profilering endast tillåter visualisering avyttopografin på mikro-skala. Atomkraftsmikroskopi har förmågan att undersöka topografin av en yta från nano- till molekylär skala. Driften av AFM kräver särskilda kunskaper och en större tid för analys jämfört med optisk profilering. Den aktuella studien är ett utmärkt exempel där AFM kunde upptäcka förändringar i ytan topografi som inte var uppenbar med hjälp av optisk profilering. Alternativa tekniker för optisk profilering och AFM är pennan profilering och svepelektronmikroskop, som också kan ge kvantifiering av ytan arkitektur 27,30.

En uppsättning av dessa ytankarakteriseringstekniker kan användas för att undersöka kemiska och topografiska egenskaper hos polymera och metalliska ytor. Optisk profilering och atomkraftsmikroskopi kan användas för att undersöka förändringar i ytan mikro- och nanoskala topografi. Surface kemisk karakterisering tekniker inkluderande IR-mikroskopi och röntgen photoelectron spektroskopi kan användas för att i sidled undersöka ytkemin homogenitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
polyester-coated steel
silica nanoparticle-polyester coated steel substrata
BlueScope Steel Samples provided by company
Millipore PetriSlideTM  Fisher Scientific PDMA04700 Storing samples
Thermo ScientificTM K-alpha
X-ray Photoelectron Spectrometer
Thermo Fisher Scientific, Inc. IQLAADGAAFFACVMAHV Acquire XPS spectra
Avantage Data System Thermo Fisher Scientific, Inc. IQLAADGACKFAKRMAVI Analyse XPS spectra
A Bruker Hyperion 2000 microscope  Bruker Corporation Synchrotron integrated instrument
Bruker Opus v. 7.2 Bruker Corporation ATR-IR analysis software
Contact angle goniometer, FTA1000c First Ten Ångstroms Inc., VA, USA Measuring the wettability of surfaces
FTA v. 2.0 First Ten Ångstroms Inc., VA, USA Anaylyzing water contact angle
Optical profiler, Wyko NT1100  Bruker Corporation Measure surface topography
Innova atomic force microscope  Bruker Corporation Measure surface topography
Phosphorus doped silicon probes, MPP-31120-10 Bruker Corporation AFM probes
Gwyddion software http://gwyddion.net/ Software used to measure optical profiling and AFM data

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fathima Sabirneeza, A. A., Geethanjali, R., Subhashini, S. Polymeric corrosion inhibitors for iron and its alloys: A review. Chem. Eng. Commun. 202, (2), 232-244 (2015).
  2. Gupta, R. K., Birbilis, N. The influence of nanocrystalline structure and processing route on corrosion of stainless steel: A review. Corros. Sci. 92, 1-15 (2015).
  3. Lee, H. S., Ismail, M. A., Choe, H. B. Arc thermal metal spray for the protection of steel structures: An overview. Corros. Rev. 33, (1-2), 31-61 (2015).
  4. Moore, G. Corrosion challenges - urban water industry. The Australasian Corrosion Association Inc. (2010).
  5. Hays, G. F. World Corrosion Organization. (2013).
  6. Koch, G. H., Brongers, M. P. H., Thompson, N. G., Virmani, P. Y., Payer, J. H. Corrosion cost and preventive strategies in the United States. CC Technologies Laboratories, Incorporated; NACE International; Federal Highway Administration, NACE International. (2002).
  7. Pojtanabuntoeng, T., Singer, M., Nesic, S. Corrosion 2011. Houston, TX. (2011).
  8. Jas̈niok, T., Jas̈niok, M. 7th Scientific-Technical Conference on Material Problems in Civil Engineering, MATBUD 2015. Tracz, T., Hager, I. Elsevier Ltd. 316-323 (2015).
  9. Cambier, S. M., Posner, R., Frankel, G. S. Coating and interface degradation of coated steel, Part 1: Field exposure. Electrochim. Acta. 133, 30-39 (2014).
  10. Barletta, M., Gisario, A., Puopolo, M., Vesco, S. Scratch, wear and corrosion resistant organic inorganic hybrid materials for metals protection and barrier. Mater. Des. 69, 130-140 (2015).
  11. Fu, J., et al. Experimental and theoretical study on the inhibition performances of quinoxaline and its derivatives for the corrosion of mild steel in hydrochloric acid. Ind. Eng. Chem. Res. 51, (18), 6377-6386 (2012).
  12. Hattori, M., Nishikata, A., Tsuru, T. EIS study on degradation of polymer-coated steel under ultraviolet radiation. Corros. Sci. 52, (6), 2080-2087 (2010).
  13. Yang, X. F., et al. Weathering degradation of a polyurethane coating. Polym. Degrad. Stab. 74, (2), 341-351 (2001).
  14. Armstrong, R. D., Jenkins, A. T. A., Johnson, B. W. An investigation into the uv breakdown of thermoset polyester coatings using impedance spectroscopy. Corros. Sci. 37, (10), 1615-1625 (1995).
  15. Zhou, W., Liu, M., Chen, N., Sun, X. Corrosion properties of sol-gel silica coatings on phosphated carbon steel in sodium chloride solution. J. Sol. Gel. Sci. Technol. 76, (2), 358-371 (2015).
  16. Hollamby, M. J., et al. Hybrid polyester coating incorporating functionalized mesoporous carriers for the holistic protection of steel surfaces. Adv. Mater. 23, (11), 1361-1365 (2011).
  17. Borisova, D., Möhwald, H., Shchukin, D. G. Mesoporous silica nanoparticles for active corrosion protection. ACS Nano. 5, (3), 1939-1946 (2011).
  18. Wang, M., Liu, M., Fu, J. An intelligent anticorrosion coating based on pH-responsive smart nanocontainers fabricated via a facile method for protection of carbon steel. J. Mater. Chem. A. 3, (12), 6423-6431 (2015).
  19. Truong, V. K., et al. The influence of nano-scale surface roughness on bacterial adhesion to ultrafine-grained titanium. Biomaterials. 31, (13), 3674-3683 (2010).
  20. Nečas, D., Klapetek, P. Gwyddion: An open-source software for SPM data analysis. Cent. Eur. J. Phys. 10, (1), 181-188 (2012).
  21. Crawford, R. J., Webb, H. K., Truong, V. K., Hasan, J., Ivanova, E. P. Surface topographical factors influencing bacterial attachment. Adv. Colloid Interface Sci. 179-182, 142-149 (2012).
  22. Allen, N. S., Edge, M., Mohammadian, M., Jones, K. Physicochemical aspects of the environmental degradation of poly(ethylene terephthalate). Polym. Degrad. Stab. 43, (2), 229-237 (1994).
  23. Newman, C. R., Forciniti, D. Modeling the ultraviolet photodegradation of rigid polyurethane foams. Ind. Eng. Chem. Res. 40, (15), 3346-3352 (2001).
  24. Ivanova, E. P., et al. Vibrio fischeri and Escherichia coli adhesion tendencies towards photolithographically modified nanosmooth poly (tert-butyl methacrylate) polymer surfaces. Nanotechnol. Sci. Appl. 1, 33-44 (2008).
  25. Biggs, S., Lukey, C. A., Spinks, G. M., Yau, S. T. An atomic force microscopy study of weathering of polyester/melamine paint surfaces. Prog. Org. Coat. 42, (1-2), 49-58 (2001).
  26. Signor, A. W., VanLandingham, M. R., Chin, J. W. Effects of ultraviolet radiation exposure on vinyl ester resins: Characterization of chemical, physical and mechanical damage. Polym. Degrad. Stab. 79, (2), 359-368 (2003).
  27. Wang, H., et al. Corrosion-resistance, robust and wear-durable highly amphiphobic polymer based composite coating via a simple spraying approach. Prog. Org. Coat. 82, 74-80 (2015).
  28. Liszka, B. M., Lenferink, A. T. M., Witkamp, G. J., Otto, C. Raman micro-spectroscopy for quantitative thickness measurement of nanometer thin polymer films. J. Raman Spectrosc. 46, (12), 1230-1234 (2015).
  29. Alghunaim, A., Kirdponpattara, S., Newby, B. M. Z. Techniques for determining contact angle and wettability of powders. Powder Technol. 287, 201-215 (2016).
  30. Treviño, M., et al. Erosive wear of plasma electrolytic oxidation layers on aluminium alloy 6061. Wear. 301, (1-2), 434-441 (2013).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics