Układ przedstawionej do oceny rozprawy doktorskiej jest typowy; składa się ona z wprowadzenia, analizy literatury oraz tezy pracy, celu i zakresu

Transkrypt

1 Dr hab. inż. Wojciech Żórawski Politechnika Świętokrzyska Centrum Laserowych Technologii Metali Katedra Inżynierii Eksploatacji i Przemysłowych Systemów Laserowych al. Tysiąclecia Państwa Polskiego Kielce Kielce, RECENZJA rozprawy doktorskiej mgr inż. Marcina Winnickiego Wybrane właściwości powłok cynowych i miedzianych naniesionych na podłoże aluminiowe metodą niskociśnieniowego natryskiwania na zimno wykonana na zlecenie Rady Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej w oparciu o pismo Dziekana w/w Wydziału Prof. dr hab. inż. Edwarda Chlebusa, nr W10/41d/21/2015 z dnia , na podstawie otrzymanego egzemplarza rozprawy doktorskiej. 1. Charakterystyka pracy Przedłożona do recenzji rozprawa doktorska mgr inż. Marcina Winnickiego Wybrane właściwości powłok cynowych i miedzianych naniesionych na podłoże aluminiowe metodą niskociśnieniowego natryskiwania na zimno składa się z 14 rozdziałów, 235 pozycji literatury i obejmuje 270 stron. Oceniana praca poświęcona jest badaniom dotyczącym najnowocześniejszej generacji procesu natryskiwania cieplnego - natryskiwania zimnym gazem oraz charakterystyce właściwości otrzymanych powłok. Wybór tematu pracy uważam za właściwy zarówno z poznawczego jak i aplikacyjnego punktu widzenia. Natryskiwanie zimnym gazem jest najnowszą metodą natryskiwania cieplnego, która stanowi przełom w tych metodach nakładania powłok. Dzięki uniknięciu niekorzystnego wpływu temperatury strumienia natryskowego na cząstki materiału powłokowego i podłoże pozwala ona uzyskać właściwości powłok, które są niemożliwe do uzyskania przy zastosowaniu dotychczas stosowanych konwencjonalnych metod natryskiwania cieplnego. Proces natryskiwania zimnym gazem, który posiada bardzo duży potencjał innowacyjny, jest w Polsce mało znany, badania są prowadzone w wyjątkowo ograniczonym zakresie i nie jest stosowany w przemyśle. Dlatego też podjęcie przez Doktoranta pracy badawczej w tym obszarze uważam za szczególnie cenne. Realizacja przewidzianego zakresu badań wymagała stosowania przez Autora szerokiego zakresu metod badawczych, zarówno teoretycznych jak i doświadczalnych, analizy otrzymanych wyników oraz wnioskowania, co pozwala na ocenę jego umiejętności do samodzielnego prowadzenia badań (zgodnie z wymogami ustawy o stopniach i tytułach).

2 Układ przedstawionej do oceny rozprawy doktorskiej jest typowy; składa się ona z wprowadzenia, analizy literatury oraz tezy pracy, celu i zakresu badań. Kolejne rozdziały obejmują badania teoretyczne i eksperymentalne, przykłady możliwych aplikacji, podsumowanie wyników badań i wnioski. W rozdziale pierwszym Autor dokonał wprowadzenia do metod natryskiwania cieplnego, scharakteryzował istotę procesu oraz budowę powłoki uwzględnieniem procesu natryskiwania zimnym gazem. Przedstawił podstawowe parametry wpływające na właściwości powłok oraz podkreślił zalety stosowania tej technologii. Rozdział drugi dotyczy szczegółowej analizy procesu natryskiwania zimnym gazem. Autor przedstawił zachowanie się cząstek w strumieniu natryskowym oraz zjawiska zachodzące podczas konstytuowania się powłoki. Analizie poddane zostały także właściwości otrzymanych powłok obejmujące również ich obróbkę cieplną. W rozdziale trzecim Doktorant przedstawił tezę pracy, cel i zakres prowadzonych badań. Należy podkreślić precyzyjne sformułowane celu naukowego i utylitarnego pracy. Rozdział czwarty obejmuje charakterystykę materiałów powłokowych użytych do badań, opis stanowiska do natryskiwania zimnym gazem oraz zastosowanej aparatury badawczej. W rozdziale piątym Autor przedstawił teoretyczne obliczenia temperatury gazu i cząstek. Ta część pracy obejmuje również pomiar natężenia przepływu gazu oraz pomiar prędkości cząstek w strumieniu. Kolejny szósty rozdział (2 strony) dotyczy pomiaru temperatury podłoża i cząstek w strumieniu natryskowym i dla przejrzystości pracy powinien zostać włączony do poprzedniego rozdziału. Rozdział siódmy obejmuje opracowanie modelu cząstek proszku podczas uderzenia w podłoże. Wykonano również obliczenia numeryczne prędkości krytycznej cząstek proszku, które zostały następnie zweryfikowane na podstawie badań mikrostruktury natryskanych powłok. W rozdziale ósmym Doktorant przedstawił wyniki badań przyczepności powłok przeprowadzone na podstawie eksperymentu optymalizacyjnego metodą Taguchiego. Rozdział dziewiąty zawiera wyniki pomiarów twardości powłok; przy podłożu, w środku powłoki oraz po ich obróbce cieplnej. W rozdziale dziesiątym Autor przedstawia wyniki pomiarów parametrów stereometrycznych powłok w stanie bez dodatkowej obróbki mechanicznej oraz po

3 frezowaniu w tym również pomiarów parametrów stereometrycznych powłok przeznaczonych do badań korozyjnych. Rozdział jedenasty obejmuje pomiary przewodności elektrycznej powłok przeprowadzone metodą prądów wirowych przy różnych częstotliwościach. W/w pomiary przeprowadzono również dla powłok miedzianych po obróbce cieplnej. Rozdział dwunasty poświęcony jest badaniom odporności korozyjnej powłok na korozję atmosferyczną. Badania przeprowadzono dla powłok bez dodatkowej obróbki mechanicznej oraz po frezowaniu. Dodatkowo przeprowadzono badania dla powłok cynowych osadzonych galwanicznie. W rozdziale trzynastym Autor przedstawił przykłady możliwych aplikacji powłok na podstawie wyników badań międzywarstwy w połączeniach lutowanych oraz w połączeniach lutozgrzewalnych. W rozdziale czternastym Doktorant zawiera podsumowanie wyników badań oraz wnioski. Dodatkowo formułuje wnioski poznawcze i utylitarne oraz przewidywane kierunki badań. Wykaz literatury wraz z normami obejmuje 235 pozycji w większości anglojęzycznych, które związane są z rozważanymi przez autora zagadnieniami i pochodzą z ostatnich lat. Należy podkreślić, że Doktorant jest współautorem 14 pozycji w tym 4 z listy JCR, co świadczy o dużym dorobku publikacyjnym i jest dowodem jego dużej aktywności badawczej. Autor realizując bardzo szeroki zakres badań teoretycznych i eksperymentalnych udowodnił, że poprawnie opanował zastosowany w pracy warsztat pomiarowy, który związany jest ze szczególną metodyką badań powłok natryskiwanych cieplnie. 2. Uwagi ogólne dotyczące rozprawy Rozprawa doktorska mgr inż. Marcina Winnickiego, mimo zawartego obszernego materiału badawczego zawiera również szereg zagadnień o charakterze dyskusyjnym. 1. Przedstawiona dysertacja obejmuje 270 stron, co przynajmniej dwukrotnie przekracza objętość większości prac doktorskich przedstawianych w tej dziedzinie nauki. Ograniczenie zakresu prowadzonych badań na rzecz pogłębionej analizy otrzymanych wyników na pewno nie spowodowałoby obniżenia jej merytorycznej wartości. 2. Tytuł rozprawy: Wybrane właściwości powłok cynowych i miedzianych naniesionych na podłoże aluminiowe metodą niskociśnieniowego natryskiwania na zimno nie obejmuje wszystkich przedstawionych w pracy zagadnień. Doktorant prowadził również

4 badania teoretyczne i eksperymentalne prędkości i temperatury cząstek w strumieniu gazu. Ponadto badania właściwości powłok obejmowały również powłoki kompozytowe: Sn+50% wag. Al 2 O 3, Sn+50% wag. SiC, E-Cu+50% wag. Al 2 O 3, E-Cu+50% wag. SiC, O-Cu+50% obj. Al 2 O 3, O-Cu+50% wag. SiC. Tytuł dysertacji nie obejmuje więc całej treści rozprawy. 3. Przedstawiona teza pracy: Przy zastosowaniu technologii niskociśnieniowego natryskiwania na zimno istnieje możliwość wykonania powłok na osnowie miedzi i cyny, charakteryzujących się wysoką przewodnością elektryczną, odpornością na korozję oraz zadowalającymi właściwościami wytrzymałościowymi jest oczywista i mogłaby być sformułowana bez analizy literatury. Ponadto Autor nie precyzuje jakie właściwości wytrzymałościowe są istotne dla otrzymanych powłok i nie wyjaśnia, co według niego oznacza ich zadowalająca wartość. Dlaczego w teza nie obejmuje podłoża aluminiowego, które występuje w tytule pracy? 4. Używane przez Autora określenie procesu natryskiwanie na zimno nie jest do tej pory znormalizowane. Uważam, że zaproponowana przez prof. Witolda Milewskiego (Instytut Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie) nazwa natryskiwanie zimnym gazem lepiej odzwierciedla istotę tego procesu. 5. Autor w przeprowadzonym przeglądzie literatury przytacza szereg wyników badań dotyczących procesu natryskiwania zimnym gazem i właściwości otrzymanych powłok nie dokonując na końcu rozdziału ich analizy. Mało uwagi poświecono analizie właściwości powłok kompozytowych natryskanych zimnym gazem. Uważam że, w podsumowaniu, ze względu na złożoność zjawisk występujących w procesie natryskiwania zimnym gazem, należałoby zaznaczyć aktualny stan wiedzy i kwestie wymagające dalszych badań: - jak powinno być przygotowane podłoże przed natryskiem? - jaka powinna być morfologia ziaren a zwłaszcza w przypadku zastosowania materiałów powłokowych w postaci mieszanin? - jaki jest stopień utlenienia proszków w tym procesie? - jakie zjawiska mają zasadniczy wpływ na adhezję powłok do podłoża? - jakie zjawiska decydują o kohezji otrzymanej powłoki? 6. Jakie były merytoryczne przesłanki do zastosowania określonych udziałów Al 2 O 3 i SiC jako składników mieszanin proszków do natryskiwania? 7. Doktorant nie wyjaśnia dlaczego do badań przyczepności wg. PN EN 582:1996 przyjął próbkę o średnicy 40 mm, na którą trudniej natryskać równomierną powłokę. Ponadto w posiadanym egzemplarzu w/w normy nie doszukałem się ograniczeń dotyczących grubości badanych powłok. Norma ta nie przewiduje dodatkowej obróbki skrawaniem

5 natryskanych powłok. Łuszczenie się powłoki podczas procesu skrawania świadczy o niewłaściwie dobranych parametrach natryskiwania i taka powłoka nie powinna być badana. Autor opisuje falistość otrzymanych powłok, zróżnicowane (2 5x) natryskiwanie powłok na próbki (str ), ich różną grubość oraz dodatkową obróbkę skrawaniem w celu uzyskania identycznej grubości. Biorąc pod uwagę powyższe czynniki, interpretację otrzymanych wyników badań przyczepności powłok należy przeprowadzić z bardzo dużą ostrożnością. Otrzymane na podstawie przeprowadzonego eksperymentu metodą Taguchiego optymalne parametry natryskiwania, pozwalające na uzyskanie największej przyczepności dla powłok natryskanych z proszku E-Cu+Al 2 O 3 oraz dla proszku Sn+Al 2 O 3 nie mogą być podstawą do otrzymania maksymalnej przyczepności dla powłok otrzymanych z innych proszków (tab i tab. 8.16). W celu uzyskania największej przyczepności dla powłok otrzymanych z tych proszków należy przeprowadzić dodatkowe eksperymenty optymalizacyjne stosując tą samą metodę. 8. Autor przeprowadził badania twardości powłok dla obciążeń: 1,961 N, 4,904 N oraz 9,807 N na podstawie normy PN EN ISO :2007. Dla obciążeń 4,904 N oraz 9,807 N badania twardości nie powinny być wykonywane na natryskanych cieplnie powłokach ze względu na ich mikrostrukturę. Zalecany jest pomiar HV0,3, który ponadto umożliwia porównanie otrzymanych wyników [3]. Autor nie podaje metodyki pomiaru twardości proszków. 9. Falistość powierzchni w budowie maszyn jest błędem wykonawczym najczęściej spowodowanym wibracjami w maszynach wytwórczych podczas obróbki elementu. Doktorant przeprowadził pomiary falistości poprzecznej powłok będące rezultatem określonego doboru parametrów natryskiwania. W dostępnej literaturze nie spotkałem się z tego typu badaniami. Bardziej interesujący byłby pomiar falistości wzdłużnej, która jest wynikiem nierównomierności podawania proszku przez podajnik. 10. W przyjętym modelu cząstek proszku podczas uderzenia w podłoże przyjęto jego grubość dwukrotnie większą od średnicy cząstki proszku. Co stanowiło podstawę do przyjęcia takiego założenia? 11. Przyjęte przez Doktoranta założenia do pomiaru temperatury cząstek na podstawie zmiany temperatury nagrzanego strumieniem gazu podłoża, stanowią daleko posunięte uproszczenie zjawisk zachodzących podczas konstytuowania powłoki i nie mogą być podstawą do wyznaczenia tej temperatury.

6 12. Dokładniejsza analiza wyników badań przewodności elektrycznej powinna być przeprowadzona dla powłoki natryskanej zimnym gazem z proszku E-Cu+Al 2 O 3, dla której uzyskano jej najwyższą wartość. Już sama obecność Al 2 O 3 w tej powłoce wpływa na obniżenie jej przewodności elektrycznej. Przedstawiona przez Autora dyskusja o usunięciu tlenku powierzchniowego nie jest przekonywująca. Czy w powłoce bez dodatku Al 2 O 3 jest tak dużo tlenków, że ich obecność tak znacząco obniża przewodność elektryczną? Obecność tlenków w powłoce można wykazać przy użyciu mikroskopu SEM. Po raz pierwszy na skalę przemysłową powłoki miedziane otrzymane z proszków kulistych zostały zastosowane na radiatorach. Ich przewodność elektryczna była zbliżona do przewodności elektrycznej miedzi litej. 13. Przedstawione wyniki badań korozyjnych powinny być zebrane w postaci odpowiednio opracowanych tabel. Bardzo duża ilość badanych powłok na różnych materiałach sprawia, że trudno jest dokładnie zorientować się odnośnie wartości naukowej przedstawionych wyników badań. Dokumentacja fotograficzna, którą zastosował Autor rozprawy, nie jest właściwą metodą do prezentacji otrzymanych rezultatów. 14. Przedstawione przez Doktoranta na końcu rozprawy kierunki dalszych badań nie obejmują analizy naprężeń własnych występujących w powłokach natryskanych zimnym gazem. Stan tych naprężeń może mieć wpływ na właściwości powłok w przewidywanych aplikacjach. 3. Uwagi szczegółowe dotyczące rozprawy Ponadto praca zawiera szereg różnego rodzaju nieścisłości oraz usterki redakcyjne. Doktorant bardzo często stosuje mało precyzyjne sformułowania oraz kolokwializmy, co nie powinno mieć miejsca w rozprawie naukowej. Autor stosuje zamiennie słowa warstwa i powłoka, które w inżynierii powierzchni określają różne pojęcia. Również niewłaściwie stosowane jest określenie wydajność natryskiwania zamiast poprawnego sprawność natryskiwania (str. 115). str. 11 powłoki mogą polepszać raczej powinny polepszać. str. 11 palnik powinno być pistolet. str. 11 tworząc cienkie płytki, zwane splatami powinno być lamelami, splat to w j. angielskim określenie odkształconej cząstki proszki, które jest nieprzetłumaczalne na j. polski. str. 11 Tlenki zaś, kiedy ciekła kropla znajdując się w strumieniu, wówczas narażona jest na oddziaływanie tlenu z otoczenia. zdanie niegramatyczne. str. 11. Ten rodzaj wtrącenia jest bardzo niekorzystny. zdanie jest mało precyzyjne, możemy natryskiwać powłokę tak aby otrzymać tlenki, np. jako smary stałe w powłokach na bazie żelaza.

7 str. 12. Trudność w nanoszeniu grubszych powłok natryskiwanych sprawiają procesy, w których materiał wejściowy ulega stopieniu. Nałożone pierwsze warstwy bardzo szybko krzepną, oddając ciepło do podłoża. Nakładanie kolejnych warstw prowadzi do znacznej różnicy w temperaturze na grubości powłoki. Jeśli będzie ona zbyt gruba, przekraczając kilka milimetrów, może odpaść od podłoża. Zjawisko to wywołane jest rozciągającymi naprężeniami wewnętrznymi wynikającymi ze skurczu materiału powłoki oraz oddziaływaniem energii cieplnej na niejednorodną strukturę [1-5]. taka sytuacja nie musi wystąpić. Doktorant powinien wykazać krytycyzm w stosunku do danych z literatury. str. 12. naprężenia wewnętrzne - powinno być naprężenia własne. str. 12. W strumieniu gazu jest on jedynie podgrzewany (proszek), proszek jest chłodzony w strumieniu gazu (poza krótkim obszarem w przewężeniu dyszy). str. 12 uzyskując prędkość naddźwiękową taka prędkość nie jest konieczna dla wszystkich proszków np. dla ołowiu, cyny, srebra cynku, złoto, miedzi. str. 12 Wysoka temperatura cząstek przy uderzeniu często prowadzi do lokalnego stopienia materiału podłoża takie zjawisko zachodzi bardzo rzadko np. tylko dla określonych materiałów np. NiAl, lub Mo. str. 12 budowanie powłok o grubości dziesiątek milimetrów na początku strony Autor cytował przeciwne stwierdzenie. str.12 nie powoduje nadtopienia materiału podłoża, w poprzednim akapicie Autor miał odmienne zdanie. str.12. niska wydajność w porównaniu do metod galwanicznych wydajność natryskiwania cieplnego jest bardzo wysoka. str. 14. Metody nanoszenia warstw -tytuł jest mało precyzyjny. Rozdział poświecony jest natryskiwaniu cieplnemu, więc powinno być np. Metody natryskiwania cieplnego. str. 14 W ostatnich dwóch dekadach nastąpiła zmiana trendu, odstąpiono od stosowania wysokiej energii cieplnej i skoncentrowano się na zastąpieniu jej energią kinetyczną. - pojawienie się procesu HVOF i natrysku zimnym gazem to połowa lat 80-tych ubiegłego wieku, więc powinno być W ostatnich trzech dekadach. str. 14. czystych i gęstych powłok - określenie czysta powłoka to kolokwializm, powinno być gęsta powłoka bez występujących zmian fazowych w odniesieniu do materiału powłokowego str. 14 Jedne z najnowszych metod natryskiwania, tj. natryskiwanie HVOF i detonacyjne - zastosowanie w przemyśle powłok natryskiwanych detonacyjne to połowa lat 50-tych ubiegłego wieku, więc trudno ja uznać za nowoczesną. str. 14. Jednakże najkorzystniejszą energetycznie jest metoda natryskiwania zimnym gazem jakie czynniki stanowią podstawę takiej oceny? str. 15 oraz kontrolowanej atmosferze (LPPS), rozwiniecie skrótu LPPS to Low Pressure Plasma Spraying, natryskiwanie plazmowe w kontrolowanej atmosferze to Control Atmosphere Plasma Spraying (CAPS). str. 15. technice nanoszenia powłok w stanie stałym mało precyzyjne sformułowanie. str. 15. W rezultacie uzyskał strumień powietrza o wysokim ciśnieniu, co przekładało się na jeszcze wyższą prędkość cząstek proszku powinno być strumień powietrza o wysokiej prędkości str. 16. gaz o wysokim ciśnieniu powinno być gaz o wysokiej prędkości. str. 16. Cząstki proszku uderzają w podłoże w stanie stałym, co czyni strukturę powłoki jednorodną. zdanie jest sformułowane merytorycznie niepoprawnie. str. 16. dyszy de Lavala o kształcie zbieżno-rozbieżnym czy są inne dysze de Lavala? str. 17. w przedziale 2-3 Mach. powinno być Machów. str Charakterystyka dyszy de Lavala - tytuł nie odpowiada treści podrozdziału. str. 17. Rys. 2.14b - dlaczego cząstka 20 µm ma najwyższą temperaturę?

8 str.19. Każdy z zastosowanych materiałów posiada parametr nazwany prędkością krytyczną υkr. zdanie jest sformułowane merytorycznie niepoprawnie. str. 20. Rys Wydajność natryskiwania powinno być Sprawność natryskiwania. str. 25. rys. 2.12a. gdzie jest rys. 2.11? str. 26. Dzięki uzyskanej twardości i wytrzymałości jak jest definiowana wytrzymałość? str. 27. musi wydzielić się temperatura sformułowanie nie jest poprawne. str. 29. Rys proszę podać definicję odkształcenia adiabatycznego. str. 30. które ugniatają - to kolokwializm. str. 30. Połączenie poprzez zakleszczanie zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości i gęstości natryskiwanych cząstek [63]. sformułowanie nie jest poprawne. str. 33. Autorzy [64] podejrzewają sformułowanie nie jest poprawne. str. 33. Metodę natryskiwania na zimno podzielić można na dwa odrębne procesy to nie są odrębne procesy, to ten sam proces podzielony umownie na dwa obszary w zależności od ciśnienia. str. 33. Metodę wysokociśnieniową (z ang. High Pressure Cold Spraying HPCS) oraz niskociśnieniową (z ang. Low Pressure Cold Spraying LPCS). powinno się stosować pełne nazwy polskie: wysokociśnieniowe natryskiwanie zimnym gazem oraz niskociśnieniowe natryskiwanie zimnym gazem. str Metoda HPCS powinna być polska nazwa procesu. str. 33. o ciśnieniu do 4 MPa są systemy pracujące przy ciśnieniu 5MPa (Impact Innovation). str. 33. HAP skrót nie jest ujęty w wykazie, (hydroksyapatyt to HA lub HAp). str. 33. gdzie znajduje się kolejna nagrzewnica. system może pracować również tylko z nagrzewnicą w pistolecie (opis danego systemu powinien być pełny). str. 34. Rys Widok kompletnego urządzenia do procesu HPCS firmy Cold Gas Technology CGT GmbH, Niemcy [78] opis jest niekompletny, to jedna z opcji systemu Kinetiks, dysza naddźwiękowa jest źle zaznaczona, brak opisu panelu sterującego, nazwa firmy nieprawidłowa (CGT na początku). str. 34. W pistolecie do natryskiwania znajduje się dysza naddźwiękowa, przy czym zazwyczaj używa się dyszy de Lavala o kształcie zbieżno-rozbieżnym to pytanie już było, czy są inne dysze pozwalające na uzyskanie prędkości naddźwiękowych? str. 35. Ilość dodatku ceramiki do proszku metalicznego jest kluczowym czynnikiem, mającym wpływ na adhezję warstw w przypadku metody niskociśnieniowej. czy w przypadku wysokociśnieniowego natryskiwania zimnym gazem dodatek ceramiki do proszku metalicznego nie ma znaczenia? str. 36. Istotną różnicą między procesem HPCS a LPCS, oprócz ciśnienia gazu, jest miejsce wprowadzenia proszku w pistolecie. to nie jest prawda, w systemach Impact Innowation proszek jest również wprowadzany promieniowo. str. 36. Kolejną różnicą jest ilość nagrzewnic w systemie. W procesie LPCS urządzenie posiada tylko jedną nagrzewnicę, która jest wbudowana w pistolecie. to nie zgodne ze stanem faktycznym. System CGT Kinetiks w wersji 17 kw posiada jedną nagrzewnicą. str. 36. Pomimo mniejszej ilości wydatku proszku w metodzie LPCS, koncentracja cząstek w strumieniu gazu może być wyższa niż w procesie HPCS, co wynika w podciśnieniowego podawania proszku [11]. to zdanie nie jest jasne, co wynika z wyższej koncentracji cząstek w strumieniu gazu? str. 36. Wydajność procesu natryskiwania określa się jako wagowy stosunek ilości proszku użytego w procesie natryskiwania do ilości proszku osadzonego na podłożu. to jest sprawność procesu (DE deposition efficiency), wydajność to ilość proszku osadzona w jednostce czasu.

9 str. 37. Jednakże koszty procesu HPCS są nieporównywalnie wyższe. Szczególnie należy zwrócić uwagę na wydatek gazu oraz proszku. Przy maksymalnych parametrach proces HPCS jest wyjątkowo kosztowny. nie można porównywać systemów o różnych możliwościach, ewentualnie przy zbliżonych parametrach. str Budowanie warstwy to kolokwializm, lepiej np. Konstytuowanie powłoki natryskanej zimnym gazem. str. 37. W celu zwiększenia wydajności procesu raczej sprawności procesu. str. 37. nadlatujące cząstki to kolokwializm. str. 37. Na tym etapie kluczowe będzie przygotowanie samego proszku, jego kształt, temperatura oraz stopień utlenienia to zdanie jest mało precyzyjne, na tym etapie nic już z proszkiem nie można zrobić. str. 37. właściwościami kohezyjnymi co to są właściwości kohezyjne? str wpływa na zmianę kształtu uzyskanego ściegu z płaskiego na stożkowy [83-85]. zdanie jest sformułowane merytorycznie niepoprawnie. str. 38. Rys Schemat formowania warstwy w procesie CS [13] opis rysunku nie powinien zawierać skrótów anglojęzycznych (CS - nie ma w spisie oznaczeń) str. 38. materiałem wyjściowym to kolokwializm. str. 38. ubija cząstki proszku metalu. - to kolokwializm. str. 39. metodą CS jeżeli na początku pracy nie przyjęto skrótu do określenia jakiegoś procesu to nie powinno się go używać. str. 39. zadowalającą gęstość proszę podać definicję zadowalającej gęstości. str. 39. W procesie natryskiwania nie występują wysokie temperatury, stąd stopień utlenienia powłoki odpowiada najczęściej utlenieniu cząstek przed natryskiwaniem [6]. jak to stwierdzenie ma się do poprzednich rozważań o utlenianiu cząstek proszku podczas natryskiwania. str. 40. brakiem utlenienia - na jakiej podstawie Autor określa poziom utlenienia powłoki? str.42. Korzyścią procesu CS jest brak topienia materiału podczas natryskiwania, co pozwala uniknąć niejednorodnej mikrostruktury wcześniej, str. 39, autor stwierdził, że powłoki natryskane zimnym gazem mają niejednorodną mikrostrukturę (12 w. dół). str.42. co zgadza się z poziomem utlenienia proszku przed natryskiwaniem jak to stwierdzenie ma się do wcześniejszych rozważań o podgrzewaniu i utlenianiu proszku podczas procesu natryskiwania zimnym gazem. str Adhezja, kohezja oraz naprężenia wewnętrzne w powłokach- tytuł sformułowany niepoprawnie, naprężenia wewnętrze to określenie niepoprawne. str. 43. W związku z tym, że powłoka nie wykazuje obecności istotnych wartości naprężeń rozciągających, nie ma zagrożenia wystąpienia pęknięć. Stąd metodą CS można natryskiwać powłoki o dowolnej grubości, przekraczające nawet 10 cm [6]. ten wniosek nie jest prawdziwy. str. 44. W celu określenia właściwości wytrzymałościowych powłok, jak również warunków procesu natryskiwania, bada się przyczepność powłok [101]. to zdanie nie jest poprawne. str. 44. wytrzymałości wewnętrznej powłoki proszę podać definicję wytrzymałości wewnętrznej powłoki. str. 45. Rys Przyczepność powłoki naniesionej z proszku stopowego Al-Si (12% wag. Si) na podłożu ze stali miękkiej przy różnych prędkościach cząstek [105] z analizy rysunku wynika, że przyczepność powłok w procesie natryskiwania zimnym gazem jest większa na powierzchni próbki szlifowanej niż po obróbce strumieniowo-ściernej, te wyniki nie potwierdzają wcześniejszych stwierdzeń Autora. str. 45. Mechanizm łączenia cząstek proszku z podłożem przypisywany jest adiabatycznemu odkształceniu, w wyniku którego cząstka łączy się z podłożem. to zdanie nie jest poprawne.

10 str. 45. dyfuzja znaleziona to kolokwializm. str. 45. Na wartość adhezji ma wpływ wiele parametrów, do których można zaliczyć m.in: materiał podłoża i jego przygotowanie, materiał natryskiwanego proszku, parametry procesu, obróbkę cieplną naniesionych powłok, czy też ilość dodatku ceramiki do proszku metalicznego. podobny akapit był na str. 44, więc nie ma uzasadnienia żeby go powtarzać (7 w. dół). str. 45. W innych badaniach [104] określano wytrzymałość na ścinanie powłok tytanowych naniesionych metoda HPCS i uzyskano wyniki dochodzące do około 350 MPa. w jaki sposób Autor chce porównać wyniki badań przyczepności powłok i ich wytrzymałości na ścinanie? str Autorzy [105] wykazali, że w przypadku dużych prędkości cząstek korzystniejsze jest przygotowanie podłoża poprzez szlifowanie przed natryskiwaniem. Pozwala to uzyskać wyższą przyczepność powłok (rys. 2.35). W pracy [106] wykazano natomiast, że przygotowanie podłoża poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną pozwala uzyskać wyższe wartości przyczepności powłoki do podłoża. jak więc należy przygotować powierzchnię przeznaczoną do natrysku? str. 46. ubijania to kolokwializm. str. 46. Wprowadzenie do proszku metalu fazy ceramicznej wiąże się również z innymi korzyściami [93,109].do końca akapitu powyższe zdanie nie ma logicznego związku z omawianym zagadnieniem. str. 46. sięgają powyżej to kolokwializm. str. 46. Do najpowszechniej analizowanych natryskiwanych materiałów należy miedź, aluminium oraz nikiel. to zdanie nie jest precyzyjne, ponieważ w nastepnym akapicie autor omawia przyczepność powłok kompozytowych. str. 46. najpowszechniej to kolokwializm. str. 46. W przypadku powłok kompozytowych Al+Al2O3 naniesionych na szlifowane podłoże ze stopu magnezu AZ91D uzyskano najwyższą wytrzymałość, w tym przypadku na ścinanie,.. - w jaki sposób autor chce porównać wyniki badań przyczepności powłok i ich wytrzymałości na ścinanie? str. 46. Odnotowano również przyczepność to kolokwializm. str. 46. najkorzystniejsze właściwości adhezyjne jakie to są najkorzystniejsze właściwości adhezyjne. str. 47. dają to kolokwializm. str. 47. Jak odnotowano to kolokwializm. str. 47. Co więcej - to kolokwializm. str. 47. Dla badanej warstwy Al, twardość osiąga maksymalnie 109 HV0,2 dla 48% wag. Al2O3 w warstwie [113]. Bez dodatku korundu, mikrotwardość powłoki aluminiowej wynosi HV0,001 [104]. powinno się porównywać wyniki wartości mikrotwardość otrzymane przy tych samych obciążeniach. str. 47. Okazuje się, - to kolokwializm. str. 49. atomizowanego to kolokwializm. str. 51. Rys Twardość w funkcji temperatury wyżarzania (przez 1 h) powłok miedzianych powinno być Twardość powłok miedzianych w funkcji temperatury wyżarzania (przez 1 h). str. 51. jest również dostrzegalny- to kolokwializm. str Zjawisko korozji i jej rodzaje ten rozdział zawiera ogólne wiadomości i powinien zostać z pracy usunięty. str Ochrona przed korozją początek tego rozdziału zawiera ogólne wiadomości i do str. 58, 10w., dół i powinien zostać usunięty z pracy.

11 str. 59. jednorodność posiadanej mikrostruktury, małą porowatość oraz dużą gęstość. to zdanie nie jest poprawnie sformułowane. str. 59. Dodatkowo posłużono się domieszką ceramiki to kolokwializm. str. 59. w celu zwiększenia gęstości powłoki i jednocześnie zmniejszenia porowatości czy można zwiększyć gęstość powłoki i zwiększyć jej porowatość?. str. 59. podłoże magnezu AZ91 powinno być podłoże ze stopu magnezu AZ91 str. 59. stali miękkiej to kolokwializm. str. 59. Powłoki naniesione z mieszanki proszku dendrytycznego miedzi z ceramiką, Cu+50% obj. Al 2 O 3, wykazały dużą porowatość brak jest komentarza odnośnie dużej porowatości powłoki. str. 60. o nieciągłości powłoki i niezadowalającej gęstości. to kolokwializm. str. 60. Zastosowanie domieszki ceramiki znacznie poprawiło gęstość powłoki, czego efektem był spadek porowatości i lepsze właściwości antykorozyjne. brak komentarza odnośnie obniżenia porowatości. str. 60. spadek porowatości to kolokwializm. str. 61. Dlatego proszek musi być wprowadzony zaraz za przewężeniem dyszy, aby zdążył zyskać prędkość i temperaturę od gazu. nie musi być wprowadzony zaraz za przewężeniem dyszy. str. 61. aby zdążył zyskać prędkość i temperaturę od gazu. to kolokwializm. str. 66. a co za tym idzie to kolokwializm. str. 66. Udowodniono, że proszek o granulacji poniżej 1 µm posiada prędkość oraz temperaturę niemal identyczne jak gaz (rys. 2.4, rozdz ), co jest związane z ich średnicą i masą. zdanie nie jest poprawne gramatycznie. str. 67. znaleźć można to kolokwializm. str. 67. w dalszej drodze przez dyszę to kolokwializm. str. 68. najpopularniejszym - to kolokwializm. str. 68. zamodelowanie - to kolokwializm. str. 69. Hubera von Misesa. powinno być Hubera-von Misesa.. To dwie osoby które niezależnie sformułowały hipotezę energii właściwej odkształcenia postaciowego: polski uczony Maksymilian T. Huber, oraz Austriak Richard von Mises. str. 72. zagadnienie to jest problematyczne sformułowanie jest niegramatyczne. str. 74. ugniatanie metalu to kolokwializm. str. 76. po odpowiedniej obróbce mechanicznej do lutowania [202]. bez obróbki mechanicznej nie można lutować tych powłok? str. 77. teza pracy - czy znaczenie ma kolejność stosowanych proszków, w tytule jest powłok cynowych i miedzianych. str. 77. idealnie nadaje się to kolokwializm. str. 77. Atutem metody to kolokwializm. str. 77. Grubość powłoki jest o tyle istotna, że im jest większa to zdanie nie jest sformułowane poprawnie. str. 78. powłok o zadowalających właściwościach to kolokwializm. str. 81. Pierwszym krokiem w realizacji pracy to kolokwializm. str. 81. stop AW 1350 tzn. jest to czyste aluminium (5w. góra) czy stop? str. 81. stosunkowo dobrze to kolokwializm. str proszków metalicznych cyny i miedzi czy mogą być proszki niemetaliczne cyny i miedzi? str. 81. g/cm3 powinno być g/cm 3. str. 82 atomizowany to kolokwializm. str. 83. Rys. 4.1 granulometria to kolokwializm.

12 str. 83. Rys. 4.1b-4.9b - opisy na obu osiach są niewłaściwe, brak odpowiednich opisów wykresów rozkładu granulometrycznego proszku na osiach pionowych. str. 82. korund powinno być elektrokorund. str. 87. dyszą de Lavala o przewężeniu Ø 2,5 mm i okrągłej średnicy wylotowej Ø 5 mm - czy średnica wylotowa Ø 5 mm nie jest okrągła? str. 87. Ciśnienie reguluje się manometrem ciśnienia nie reguluje się manometrem. str. 99. Próbki badane były w dwojaki sposób. to kolokwializm. str W badaniach twardości, przewodności elektrycznej i mikrostruktury dla próbek miedzianych przeprowadzono obróbkę cieplną naniesionych powłok.. ta część zdania nie jest poprawnie sformułowana. str Wykonywanie próbek to kolokwializm. str.103. różnorakie kształty to kolokwializm. str Po natryskiwaniu powierzchnia powłoki była planowana na frezarce frezem palcowym czterozębnym, w celu zapewnienia równomiernej i płaskiej powierzchni, ponieważ nierówności powierzchniowe mogą sprzyjać rozwojowi korozji. koncepcja badań nie została dobrze przygotowana. Powłok antykorozyjnych z reguły nie poddaje się dodatkowej obróbce mechanicznej (koszty). str Ostatecznie skracano podłoże to kolokwializm. str ciśnienie regulowane manometrem to kolokwializm. str Tab Wyniki obliczeń teoretycznych prędkości i temperatury gazu roboczego oraz cząstek w miejscu wyjścia z dyszy de Lavala dane tabeli powinny być przedstawione w formie wykresu. str Oceny wielkości cząstek dokonano na podstawie zdjęć uzyskanych z kamery szybkoklatkowej. analiza tych zdjęć powinna być dołączona do pracy. str Gaz w części rozbieżnej dyszy traci swoją temperaturę, to kolokwializm. str nagrzane cząstki proszku zachowują się stabilniej i spadek temperatury jest bardzo mały (rys. 2.4b, rozdz ). to nie jest prawda, (na rys. 2.4b brak jest jednego wykresu). str Temperatura cząstek 120 C, która jest następstwem zastosowania w procesie natryskiwania parametru nastawy temperatury gazu 300 C, powoduje utlenienie cząstek, na jakiej podstawie stwierdzono utlenianie cząstek? str co znacznie zmniejsza wydajność procesu natryskiwania oraz właściwości mechaniczne to kolokwializm str kształt dendrytyczny cząstek wykazuje niższe wartości prędkości krytycznej zdanie niepoprawne merytorycznie. str Prędkość sięgała minimalnie to kolokwializm. str przyczepność kohezyjna proszę o podanie definicji przyczepności kohezyjnej. str Naniesiona powłoka jest jednorodna (rys. 8.4) naniesiona powłoka nie jest jednorodna. str Tab jeżeli przełom był kohezyjny to taki wynik badania nie może być opisany jako przyczepność powłoki. str Rys i Rys dlaczego mikrostruktury powłok różnią się, mimo zastosowania takiego samego trawienia powierzchni zgładów powłok? str kohezję cząstek sformułowanie jest niepoprawne. str Tab dlaczego badań korozyjnych nie przeprowadzono dla powłok natryskanych z proszków; O-Cu, O-Cu+50% obj. Al 2 O 3, O-Cu+50% wag. SiC? str [101] ta pozycja literatury jest powtórzona w [206].

13 4. Wniosek końcowy Przedstawioną do recenzji rozprawę doktorską oceniam pozytywnie pod względem nowoczesności oraz aktualności podjętej tematyki, przeprowadzonych badań oraz uzyskanych wyników. Doktorant mgr inż. Marcin Winnicki przedstawił w wyczerpujący sposób wiedzę dotyczącą procesu natryskiwania zimnym gazem oraz właściwości otrzymanych powłok. Wykazał się również wiedzą z zakresu technologii natryskiwania zimnym gazem, inżynierii powierzchni, umiejętnością wykorzystania aparatu matematycznego, analizy wyników i wnioskowania. Przedstawione niedociągnięcia i usterki obniżają oczywiście poziom rozprawy, ale nie wpływają na jej wartość merytoryczną. Przedstawiona rozprawa doktorska stanowi istotny wkład w rozwój inżynierii powierzchni w zakresie tematyki powłok natryskanych zimnym gazem. Należy podkreślić również aspekt aplikacyjny pracy; otrzymane wyniki badań mogą zostać wykorzystane w różnych dziedzinach nauki i techniki. Stwierdzam, że rozprawa doktorska mgr inż. Marcina Winnickiego pt: Wybrane właściwości powłok cynowych i miedzianych naniesionych na podłoże aluminiowe metodą niskociśnieniowego natryskiwania na zimno spełnia warunki określone ustawą o stopniach i tytule naukowym i stawiam wniosek o dopuszczenie jej do publicznej obrony.