Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"WITOLD KACZOROWSKI"

Ocena właściwości tribologicznych podłoży poliuretanowych z warstwami węglowymi wytworzonymi plazmowymi technikami CVD

Czytaj za darmo! »

Nazwa "warstwy węglowe" przypisana jest do pokryć, które zawsze zawierają pewien udział atomów węgla o hybrydyzacji elektronów sp3 (typowych dla diamentu). Oprócz nich można też spotkać i inne fazy węgla, takie jak grafit, karbin czy nanorurki [1]. Biorąc pod uwagę ilość fazy charakterystycznej dla diamentu mówi się o warstwach: diamentopodobnych - DLC (diamond-like carbon) oraz nanokrystalicznego diamentu - NCD (nanocrystalline diamond). Udział atomów węgla o hybrydyzacji elektronów sp3 w pokryciach NCD i DLC definiowany jest różnie [2, 3], lecz nie ulega wątpliwości, że miano nanokrystalicznego diamentu powinno być związane oprócz znacznej zawartości "fazy" sp3 (ponad 90%) także z wielkością ziaren, które budują powłokę. Warto dodać, że uzyskiwane właściwości warstw węglowych są bezpośrednio związane z liczbą atomów węgla o hybrydyzacji elektronów sp3 wchodzących w skład powłoki. Za pomocą warstw węglowych można modyfikować powierzchnie wielu materiałów od powierzchni stalowych [4], metali lekkich [5] po powierzchnie polimerów [6] czy nanotkanin polimerowych [7]. Nie jest to jednak jednoznaczne z możliwością wytworzenia zarówno warstw DLC, jak i NCD, na każdym z wymienionych materiałów. Decydującym czynnikiem ograniczającym możliwość wytwarzania warstw węglowych, szczególnie pokryć NCD, jest temperatura. Najczęściej stosowane technologie, mające na celu wytworzenie powłok nanokrystalicznego diamentu, techniki MWPACVD - microwave plasma assisted chemical vapor deposition czy HFCVD - hot filament chemical vapor deposition, powodują wzrost temperatury podłoży do ponad 600°C [8, 9]. W dzisiejszej inżynierii materiałowej rozwijane są także techniki umożliwiające kształtowanie warstw DLC w niskiej temperaturze (zbliżonej do pokojowej), do których zaliczyć można chociażby techniki PLD (pulsed laser deposition) [10]. W prezentowanej pracy przedstawiono badania z wykorzystaniem warstw węglowych uzyskiwanych za pomocą technik CVD. [...]

Właściwości przeciwzużyciowe powłok węglowych wytwarzanych na podłożu PEEK

Czytaj za darmo! »

Powłoki węglowe (DLC - diamentopodobne, NCD - nanokrystalicznego diamentu) to materiał o dobrze poznanych właściwościach biologicznych, dzięki którym odnajduje zastosowanie w wielu dziedzinach medycyny m.in. w ortopedii, neurochirurgii czy kardiochirurgii [1]. Dane literaturowe z tego zakresu badań świadczą o przewadze powłok węglowych nad innymi pokryciami (np. powłokami TiN czy TiC) [2]. Ponadto ich przewaga uwidacznia się także w przypadku pozostałych właściwości fizykochemicznych. Dokonując przeglądu literatury można znaleźć wiele dowodów na to, że powłoki węglowe to materiał o dużej biokompatybilności, twardości, poprawiający odporność korozyjną oraz obniżający współczynnik tarcia [1÷5]. Ten zespół cech jest jednak zależny od materiału podłoża (czy jest ono metaliczne czy polimerowe) i podlega procesom optymalizacji. Przykładem powłok węglowych na podłożu metalicznym są powłoki NCD wytwarzane na stali AISI 316L. Jako jedne z pierwszych znalazły komercyjne zastosowanie jako pokrycia gwoździ śródszpikowych [6]. W tym przypadku uzyskiwane właściwości mechaniczne są ściśle związane z charakterem i grubością międzywarstwy przejściowej węglików tworzącej się pomiędzy powłoką a rdzeniem materiału [7]. W literaturze są także przykłady wykorzystania powłok węglowych na podłożach polimerowych [4, 8÷10]. Dla tego rodzaju podłoża warstwa przejściowa może podobnie wpływać na finalne właściwości mechaniczne kompozytu polimer-warstwa węglowa. Jednak w tym przypadku stanowi ona obszar usieciowanego polimeru [9]. Zarówno w kraju, jak i za granicą powłoki węglowe jako pokrycia dedykowane na elementy sztucznego serca są w kręgu zainteresowań od kilku lat. Tak ukierunkowane badania w Polsce są realizowane głównie w projekcie budowy Polskiego Sztucznego Serca, a także w innych projektach współrealizowanych przez Fundację Rozwoju Kardiochirurgii (między innymi projekt rozwojowy NR13-0118-10/2011). Uzyskane dotychczas i dostępne w literaturze[...]

Warstwy węglowe na polimerowej nanowłókninie wytworzonej za pomocą metody Nanospider

Czytaj za darmo! »

Warstwy węglowe, wytworzone metodą MW/RF PACVD (Microwave Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition), znalazły zastosowanie w wielu aplikacjach, m.in. w medycynie. Naniesione na stalowy implant stanowią doskonałą barierę oddzielającą go od żywego organizmu [1]. Udowodniono ich zgodność zarówno z krwią [2], jak i z tkanką kostną [3]. Zawartość fazy diamentowej w warstwach gwar[...]

Analiza właściwości tribologicznych powłok a-C:H:SiOx wytwarzanych metodą RF PACVD DOI:10.15199/28.2015.6.25


  Analysis of tribological properties of a-C:H:SiOx coatings synthesized by RF PACVD method SiOx incorporated carbon coatings were synthesized using RF PACVD (Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) method with use of mixture of methane (CH4) and hexamethylodisiloxane (HMDSO). The processes of synthesis were conducted using different CH4/HMDSO flow ratios and wide range of the self-bias potential of the r.f. electrode. As the substrate oxidized Ti6Al7Nb titanium alloy was used. Friction coefficient and wear resistance analysis was performed using the T-11 tribometer in the ball-on-disc configuration and counterpart made of 100Cr6 steel. Wear track analysis was made using scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. The resistance against wear was determined basing on the registered wear profiles and scars on the surface of the coatings and the balls respectively. The results of the conducted examinations prove the varied impact of the process parameters on the tribological properties of the obtained coatings. A noticeably positive influence of SiOx incorporation on the decreasing value of the coefficient of friction was registered for as low concentration of silicon as 0.5 at. %. Nevertheless for low self-bias potentials coatings with high concentration of silicon and oxygen were damaged just after few meters of the sliding distance. The main wear mechanism of a-C:H:SiOx coatings is the third body effect. It seems that incorporation of SiOx into carbon coatings limits the graphitisation phenomena, which lead to formation of the transition layer acting as the solid lubricant. Despite significantly lower and stable coefficients of friction of a-C:H:SiOx coatings with higher concentrations of silicon and oxygen they do not provide sufficient protection against wear of the co-working elements. Key words: DLC, SiOx incorporation, friction, wear. Domieszkowane SiOx powłoki węglowe zostały wytworzone metodą RF PACVD (Radio [...]

 Strona 1