Wyniki 1-10 spośród 12 dla zapytania: authorDesc:"ZBIGNIEW W. KOWALSKI"

Wpływ procesów modyfikacji powierzchni na jej właściwości morfologiczne na przykładzie trawienia jonowego wybranych materiałów


  "Morfologia" jest hasłem, które odnosi się do więcej niż jednego pojęcia: morfologia krwi, roślin, gleb, terenu itp. Zgodnie z etymologią (w języku greckim: morphē = kształt, logos = nauka) to nauka zajmująca się badaniem zewnętrznej budowy, analizą ukształtowania np. wspomnianego terenu czy powierzchni materiałów (zwykle w skali mikro- lub nanoskopowej). Właściwości morfologiczne powierzchni, albo inaczej, różne jej aspekty (np. chropowatość, falistość, bądź szerzej - struktura geometryczna powierzchni SGP [1, 2], czy jej topografia) odgrywają bardzo ważną rolę w wielu dziedzinach nauki i techniki. W zależności od potrzeb stosowane są odmienne sposoby jej modyfikacji: szlifowanie/polerowanie (smoothing/polishing [3]), "chropowacenie" (roughening [4]), wytwarzanie nanostruktury powierzchni (surface nanostructuring [5]/nanopatterning [6] itd.), które realizuje się za pomocą różnorodnych procesów technologicznych [7-9] (chemicznych, fizycznych - w tym mechanicznych czy np. z użyciem wiązki jonów). Jest rzeczą oczywistą, że morfologia powierzchni po obróbce skrawaniem będzie się różniła od morfologii powierzchni poddanej modyfikacji za pomocą bombardowania jonowego. Do badania zmian właściwości morfologicznych powierzchni wykorzystuje się jej profil (serię profili) uzyskany różnymi metodami, najczęściej mikroskopowymi (np. SEM [10], AFM [11]) lub profilometrycznymi [12]. Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje struktury geometrycznej powierzchni: zdeterminowaną, losową i mieszaną. SGP o charakterze zdeterminowanym to rezultat oddziaływania na powierzchnię ciała stałego tzw. czynników zdeterminowanych (np. obróbka skrawaniem), w wyniku czego charakteryzuje się ona nierównościami (chropowatością) o powtarzalnym kształcie i położeniu. W SGP o charakterze losowym występujące nierówności powierzchni (np. po obróbce ściernej) mają kształt i położenie przypadkowe. Struktura geometryczna powierzchni o charakterze mieszanym to efekt w[...]

Stainless steel surface modification induced by argon and krypton ion beam bombardment

Czytaj za darmo! »

In many areas of science and technology various processes, such as: machining, chemical and ion etching, electron beam or photon flux bombardment, etc. are used for surface modification of materials. Morphological properties of the surface depends on the type of process used. This paper presents the results of studies of the basic aspects of the surface morphology of stainless steel modified in the process of ion etching, with the use of perpendicular and oblique ( = 80 89) ion beam. In the experiments argon and krypton ion beams from GD ion source with hollow anode (beam diameter of about 1 mm, energy up to 6 keV and ion beam density up to 0.5 mAcm-2) were utilized. Streszczenie. W wielu dziedzinach nauki i techniki wykorzystywane są różne procesy technologiczne, takie jak: obróbka mechaniczna, trawienie chemiczne i jonowe, bombardowanie wiązką elektronów lub strumieniem fotonów, itp. do modyfikacji powierzchni materiałów. Właściwości morfologiczne powierzchni zależą od rodzaju stosowanego procesu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań podstawowych aspektów morfologii powierzchni stali nierdzewnej modyfikowanej w procesie trawienia jonowego, przy użyciu prostopadłej i ukośnie padającej ( = 80 89) wiązki jonów. W eksperymentach stosowano wiązkę jonów (o średnicy równej około 1 mm, energii dochodzącej do 6 keV i gęstości prądu - do 0,5 mAcm-2) z jarzeniowego źródła z wnękową anodą. (Modyfikacja powierzchni stali nierdzewnej wywołana bombardowaniem jonami argonu i kryptonu). Keywords: ion beam, surface topography, surface roughness, stainless steel. Słowa kluczowe: wiązka jonów, topografia powierzchni, chropowatość powierzchni, stal nierdzewna. Introduction In many areas of science and technology different processes are used for surface modification of various materials [1-3], both at the micro- and nanoscopic scale. Morphological properties of the surface depends on th[...]

XIII Ogólnopolskie Seminarium Techniki Jonowe połączone z III Zimową Szkołą Nanoinżynieria Powierzchni

Czytaj za darmo! »

W dniach 5-8 marca 2014 roku, tradycyjnie w Ośrodku Konferencyjno- Szkoleniowym Politechniki Wrocławskiej "Radość" w Szklarskiej Porębie Średniej, odbyło się XIII Ogólnopolskie Seminarium Techniki Jonowe połączone z III Zimową Szkołą Nanoinżynieria Powierzchni. Organizatorem tej cyklicznej konferencji jest Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej. Historia spotkań sięga 1988 roku, w którym po raz pierwszy zebrało się grono specjalistów reprezentujących krajowe ośrodki naukowe, zajmujące się badaniami wyładowań w gazach, plazmy niskotemperaturowej, wiązek jonów oraz ich zastosowań w aparaturze badawczej i urządzeniach technologicznych. Celem tego i kolejnych Seminariów była wymiana informacji na temat prowadzonych badań z zakresu szeroko pojętych technik jonowych. Realizowano go dzięki zastosowaniu form, które nadały specyficzny[...]

Struktura geometryczna powierzchni stali i tytanu rozpylanej szeroką wiązką jonów

Czytaj za darmo! »

Charakter zdeterminowany, losowy lub mieszany SGP (struktury geometrycznej powierzchni) jest funkcją stosowanej metody jej modyfikacji. Większość powierzchni technicznych ma charakter mieszany, w którym można wydzielić dwie podstawowe składowe: okresową i losową [1]. Kryterium podziału jest współczynnik losowości profilu [...]

The GD source of neutralized ion beam as a tool of surface nanomodification

Czytaj za darmo! »

The paper presents a simple and convenient source of neutralized ion beam as well as its use to surface nanomodification. Surface polishing, surface roughening, generation of surface and subsurface structure elements (waves, ripples) are discussed. All those events are especially crucial in such processes like ion-beam thinning of samples for TEM, sputter depth profiling, generation of patterns [...]

Fractal and harmonic analysis of surface roughness profile induced by ion beam irradiation

Czytaj za darmo! »

The paper presents fractal as well as harmonic analysis of metal surface roughness profiles induced by 800 eV argon broad ion beam. Changes of roughness parameter Ra together with microscopic observation of surface topography modification were used to verify the fractal and harmonic analysis results and to give relatively full picture of the surface morphological modification. Streszczenie. W a[...]

Problem efektu skalowania w pomiarach chropowatości powierzchni bombardowanej jonami

Czytaj za darmo! »

Jednym z częściej badanych rezultatów bombardowania jonowego powierzchni ciała stałego jest modyfikacja jej topografii, obserwowana przy użyciu mikroskopów elektronowych i/lub mikroskopów bliskiego pola. Znacznie rzadziej obserwacje mikroskopowe są połączone z pomiarami chropowatości powierzchni, która jest nieodłącznie związana z topografią. Pomiary wykonywane są przy użyciu wysokiej klasy profilometrów, skaningowych mikroskopów elektronowych [1] oraz mikroskopów sił atomowych [2] i sprowadzają się do oceny wywołanych bombardowaniem zmian podstawowych parametrów i rozkładów statystycznych [3,4], odnoszących się zarówno do cech wysokościowych, jak i horyzontalnych profilu chropowatości. Wiadomo, że właściwości morfologiczne powierzchni materiałów można zmieniać stosując odpow[...]

Właściwości morfologiczne powierzchni stali bombardowanej ukośną wiązką jonów

Czytaj za darmo! »

Bombardowanie jonowe umożliwia modyfikację morfologii powierzchni materiałów w procesach polerowania jonowego, “chropowacenia" jonowego (ion roughening), ujawniania powierzchniowych/ przypowierzchniowych elementów strukturalnych czy generacji różnorodnych form topograficznych [1]. Procesy te są ważne i muszą być brane pod uwagę w wielu obszarach działalności naukowej, takich jak badanie materiałów przy użyciu TEM, AES czy SIMS, gdzie techniki jonowe mają istotne znaczenie. Najczęściej analiza morfologii powierzchni bombardowanej jonami sprowadza się do obserwacji jej topografii przy użyciu mikroskopów elektronowych i/lub mikroskopów bliskiego pola. Znacznie rzadziej obserwacje mikroskopowe są połączone z pomiarami chropowatości powierzchni, która jest nieodłącznie związa[...]

The problem of scaling effect in surface morphology studies of ion beam bombarded stainless steel and titanium

Czytaj za darmo! »

One of the surface morphological properties is roughness. It is expressed by various parameters and statistical distributions referring to vertical and horizontal features of surface roughness profile. This paper presents experimental results concerning stainless steel and titanium surface modification with the use of perpendicular ( = 0) as well as oblique ( = 87) ion beam. Argon and krypton ion beams from GD ion source (energy up to 6 keV and ion beam density up to 0,5 mAcm-2) were used in the experiments. It follows from the studies that values of well known and normalized roughness parameters Ra, S and Sm as well as profile bearing length ratio tp depend on scale (scaling effect). Streszczenie. Jedną z właściwości morfologicznych powierzchni jest jej chropowatość. Wyrażana jest różnorodnymi parametrami i rozkładami statystycznymi, odnoszonymi do wertykalnych i horyzontalnych cech jej profilu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących modyfikacji powierzchni stali nierdzewnej i tytanu prostopadłą ( = 0) i ukośną ( = 87) wiązką jonów argonu i kryptonu. W eksperymentach stosowano wiązkę jonów (o energii dochodzącej do 6 keV i gęstości prądu - do 0,5 mAcm-2) uzyskiwaną z jarzeniowego źródła z wnękową anodą. Badania wskazują na zależność mierzonych parametrów chropowatości: Ra, S i Sm , jak również jednego z wybranych rozkładów statystycznych (tzw. udziału nośnego profilu tp), od przyjętej w pomiarach długości odcinka elementarnego (profilograf) bądź długości skanowania (AFM). Ujmując rzecz krócej, zależność od przyjętej wielkości skali (scaling effect).(Problem skalowania w badaniach morfologii powierzchni stali i tytanu bombardowanych jonami) Keywords: ion beam, surface morphology, scaling effect, stainless steel, titanium. Słowa kluczowe: wiązka jonów, morfologia powierzchni, efekt skalowania, stal nierdzewna, tytan. [...]

Two types of atmospheric pressure plasma jet - construction and features DOI:10.15199/ELE-2014-165


  Low temperature atmospheric pressure plasmas (APPs) represent a rapidly developing technology of great application promise. The relative low cost (cheaper and more convenient alternative in comparison with low-pressure plasmas) and desirable properties including: (a) low gas temperature, (b) the reduced or no thermal damage to the substrate, (c) vacuumfree operation, (d) high reactive chemical species, and (e) easy plasma dynamics control caused that the study in applications of atmospheric plasma treatment has been gradually increased. Among other things APPs are routinely used in material processing [1] and, more recently, in industrial [2] and biomedical applications [3] (e.g. bacterium, yeast, fungus, and alga inactivation, cancer cell treatment, decontamination, wound healing, electrosurgery, tissue engineering, surface modification of biocompatible materials, sterilization of heat sensitive materials and instruments, blood coagulation promotion, and tooth root canal sterilization). One of the attractive features of the plasmas in question is the ability to achieve enhanced plasma chemistry without the need for elevated gas temperatures. This is because these plasmas exhibit electron energies much faster than the heavier ions and the neutral species and have the opportunity to heat up before their environment heats up. The gas remains at low temperature and the plasma does not cause any thermal damage to objects it comes in contact. Atmospheric pressure plasmas are generated by a diversity of electrical discharges such as corona discharges, dielectric barrier discharges (DBD), micro hollow cathode discharges and so on, all having their own properties and use [4-8]. Among atmospheric pressure plasmas the atmospheric pressure plasma jet (APPJ) should be mentioned. The phenomenon of APPJ can date back to 1960 s. It is more efficient than the others due to high charged particle and reactive species density in the plasma, lo[...]

 Strona 1  Następna strona »