Właściwości ochronne powłok hybrydowych SiO2 otrzymanych metodą zol-żel na stali 316L z roztworu powłokowego zawierającego tetraetoksysilan i kwas triglicydoizocyjanurowy

W pracy przedstawiono właściwości ochronne wytwarzanych metodą zolżel powłok hybrydowych SiO2 na stali chirurgicznej typu 316L. Wielowarstwowe powłoki otrzymywano metodą zanurzeniową. Jako prekursor stosowano tetraetoksysilan (TEOS), a substancją organiczną wbudowującą się w powłokę był kwas triglicydoizocyjanurowy (GIC). Pozostałymi składnikami zolu były: bezwodny alkohol etylowy, kwas azotowy i kwas octowy. Powłoki wypalano w temperaturach: 200, 250, 3000C. Wykonano pomiary polaryzacyjne stali 316L z powłokami w roztworze Ringera. Stwierdzono, że wszystkie otrzymane powłoki hybrydowe SiO2 zwiększają odporność korozyjną stali. Odporność ta zależy od ilości warstw w powłoce oraz zastosowanej temperatury spiekania. Analizując wartości: potencjału z obszaru anodowego przy gęstości prądu 2 μA/cm2, gęstości prądu katodowego przy potencjale -750 mV oraz oporu polaryzacyjnego (Rp), stwierdzono, że najlepsze właściwości ochronne wykazują powłoki dwu- i trójwarstwowe spiekane w temperaturze 200 oraz 3000C. Obserwowano czterokrotny wzrost oporu polaryzacyjnego w porównaniu do niepokrytej stali 316L.

---

The inorganic-organic SiO2 protective coatings on surgical 316L stainless steel synthesized by the sol-gel techniques are described. The multi-layer coatings were deposited by the dip coating method. Tetraethoxysilan was used as the precursor, and triglycidyl isocyanurate was the organic substance built-in into deposited coatings. Other components of the sol were as follows: anhydrous ethanol, nitric acid and acetic acid. Coatings were sintered at 200, 250 and 3000C. Polarization measurements were carried out of stainless steel with coatings in the Ringer solution. It was found that all deposited SiO2 hybrid coatings increase the corrosion resistance of steel. This resistance depends on the number of layers in the coating and the used sintering temperature. While analyzing the values of: cathodic current density at E = -750 mV (i –750mV), anodic potential corresponding to the current density of i = 2 μA/cm2 (E 2μAcm-2) and polarization resistance (Rp), it was determined that two- and three-layer coatings sintered at temperatures of 200 and 3000C have the best protective properties. Polarization resistance increases fourfold comparing to uncoated 316L steel.