Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"DAMIAN BATORY"

Wpływ warunków wytwarzania na właściwości emisyjne warstw diamentopodobnych

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie warstwami diamentopodobnymi DLC (ang. Diamond-Like Carbon) wytwarzanymi przy użyciu metod plazmochemicznych, ze względu na ich atrakcyjne właściwości fizykochemiczne.Warstwy DLC charakteryzują się m.in. wysoką twardością, odpornością chemiczną, wysokim przewodnictwem termicznym, a także stosunkowo niską wartością powinowactwa elektronowego, co ma istotne znaczenie dla emisji elektronów z powierzchni tych warstw [1]. Ujemna wartość powinowactwa elektronowego efektywnie obniża barierę na granicy warstwa diamentowa/ próżnia umożliwiając tunelowanie elektronów do próżni przy niskich polach elektrycznych [2]. Istotnym czynnikiem sprzyjającym emisji elektronów z powierzchni warstw DLC jest wysoka zawartość węgla amorficznego w warstwie diam[...]

Metody modyfikacji powierzchni narzędzi ze stali szybkotnącej do obróbki drewna oraz materiałów drewnopodobnych

Czytaj za darmo! »

Na przełomie ostatnich dziesięcioleci nastąpił intensywny rozwój przemysłu związanego z obróbką drewna oraz materiałów drewnopodobnych. W tym kontekście niezwykle istotna okazała się optymalizacja procesów technologicznych oraz zastosowanie nowoczesnych rozwiązań w budowie obrabiarek. Czynniki te umożliwiły wprowadzenie automatyzacji procesów produkcyjnych, w których niezwykle ważną rolę odgrywają cechy użytkowe stosowanych narzędzi obróbczych. W procesie ich kształtowania należy zwrócić uwagę na niezwykle istotny fakt, związany ze specyficznymi właściwościami drewna oraz materiałów drewnopodobnych. Tego typu materiał można scharakteryzować jako wieloskładnikową, higroskopijną, włóknistą, porowatą strukturę o silnych właściwościach anizotropowych. Ponadto drzewo zawiera w sobie wodę, co sprawia, że można je rozpatrywać jako środowisko korozyjne [1]. Ze względu na tak różnorodne właściwości jest to niezwykle trudny materiał do obróbki. Ponadto procesy obróbcze w przemyśle drzewnym prowadzone są przy wysokich prędkościach skrawania, gdzie główny mechanizm zużycia związany jest z procesami erozyjnymi [2]. Ponieważ drewno oraz materiały drewnopodobne charakteryzują się wyjątkowo specyficznymi właściwościami, narzędzia do ich obróbki są wytwarzane z różnorakich materiałów. Materiały te spełniać muszą wymagania wynikające ze ściśle określonego zastosowania. Generalnie w tego typu aplikacjach stosuje się narzędzia obróbcze wykonane z takich materiałów, jak: stale szybkotnące, węgliki spiekane czy też polikrystaliczny diament [3]. Stal szybkotnąca, mimo szerokiej dostępności twardych i super twardych materiałów, jest nadal często wykorzystywana w przemyśle drzewnym do produkcji noży stosowanych w procesach strugania czy kształtowania. Fakt ten należy tłumaczyć stosunkowo niskim kosztem oraz nieskomplikowanym procesem produkcji tego typu narzędzi dla konkretnych aplikacji, np. możliwość wykonania długiego noża (kilka metrów) o relaty[...]

Analiza strukturalna i fazowa nanokompozytowych warstw a-C:H/Ti wytworzonych hybrydową metodą RF PACVD/MS

Czytaj za darmo! »

Szerokie zainteresowanie diamentopodobnymi warstwami w.glowymi, g.ownie z powodu ich bardzo dobrych w.a.ciwo.ci chemicznych i fizycznych, sta.o si. .rod.em wielu publikacji dotycz.cych procesow ich syntezy, w.a.ciwo.ci i parametrow u.ytkowych [1]. Z kolei coraz to nowe wyzwania, wynikaj.ce z prob implementacji opracowanych technologii syntezy w ro.nych ga..ziach przemys.u, przyczyni.y si. do powstania obszernej bazy informacji dotycz.cych metod modyfikacji sk.adu czy struktury warstw w.glowych w aspekcie .ulepszeniah dotychczasowych parametrow u.ytkowych dla konkretnych aplikacji. Nale.. do nich technologie pozwalaj.ce na obni.enie napr..e. w.asnych, popraw. w.a.ciwo.ci tribologicznych, czy modyfikacj. parametrow powierzchniowych [1€5]. Procesy modyfikacji warstw realizowane mog. by. przez obrobk. ju. wytworzonej warstwy, syntez. warstw kompozytowych b.d. gradientowych oraz przez domieszkowanie [5€13]. Te ostatnie mog. by. rownie. realizowane przez modyfikacj. naniesionej uprzednio warstwy w.glowej [14]. Poprawa adhezji warstw w.glowych przez domieszkowanie stanowi zaawansowan. grup. technologii, wykorzystuj.cych niekiedy kombinacj. kilku odr.bnych systemow nanoszenia, po..czonych w obr.bie jednej komory roboczej. Ich symultaniczna praca powinna by. stabilna, a tak.e zapewni. powtarzalno.. sk.adu chemicznego i w.a.ciwo.ci wytworzonych warstw. W zale.no.ci od rodzaju materia.u domieszkuj.cego uk.ady te mog. stanowi. skomplikowane, wielo.rod.owe urz.dzenia, wyposa.one w rozbudowane uk.ady sterowania sk.adem atmosfery, wykorzystuj.ce ro.ne zjawiska natury chemicznej b.d. fizycznej, zachodz.ce w komorze reaktora. Wprowadzenie do atmosfery roboczej reaktora atomow materia.u domieszki, ktore wraz z post.puj.cym procesem wzrostu pow.oki w.glowej wbudowuj. si. do jej struktury, stwarza mo.liwo.. nie tylko zmniejszenia stanu napr..e. w warstwie, ale rownie. otwiera szerokie mo.liwo.ci w zakresie modyfikac[...]

Metody modyfikacji powierzchni narzędzi ze stali szybkotnącej do obróbki drewna oraz materiałów drewnopodobnych

Czytaj za darmo! »

Na prze.omie ostatnich dziesi.cioleci nast.pi. intensywny rozwoj przemys.u zwi.zanego z obrobk. drewna oraz materia.ow drewnopodobnych. W tym kontek.cie niezwykle istotna okaza.a si. optymalizacja procesow technologicznych oraz zastosowanie nowoczesnych rozwi.za. w budowie obrabiarek. Czynniki te umo.liwi.y wprowadzenie automatyzacji procesow produkcyjnych, w ktorych niezwykle wa.n. rol. odgrywaj. cechy u.ytkowe stosowanych narz.dzi obrobczych. W procesie ich kszta.towania nale.y zwroci. uwag. na niezwykle istotny fakt, zwi.zany ze specyficznymi w.a.ciwo.ciami drewna oraz materia.ow drewnopodobnych. Tego typu materia. mo.na scharakteryzowa. jako wielosk.adnikow., higroskopijn., w.oknist., porowat. struktur. o silnych w.a.ciwo.ciach anizotropowych. Ponadto drzewo zawiera w sobie wod., co sprawia, .e mo.na je rozpatrywa. jako .rodowisko korozyjne [1]. Ze wzgl.du na tak ro.norodne w.a.ciwo.ci jest to niezwykle trudny materia. do obrobki. Ponadto procesy obrobcze w przemy.le drzewnym prowadzone s. przy wysokich pr.dko.ciach skrawania, gdzie g.owny mechanizm zu.ycia zwi.zany jest z procesami erozyjnymi [2]. Poniewa. drewno oraz materia.y drewnopodobne charakteryzuj. si. wyj.tkowo specyficznymi w.a.ciwo.ciami, narz.dzia do ich obrobki s. wytwarzane z ro.norakich materia.ow. Materia.y te spe.nia. musz. wymagania wynikaj.ce ze .ci.le okre.lonego zastosowania. Generalnie w tego typu aplikacjach stosuje si. narz.dzia obrobcze wykonane z takich materia.ow, jak: stale szybkotn.ce, w.gliki spiekane czy te. polikrystaliczny diament [3]. Stal szybkotn.ca, mimo szerokiej dost.pno.ci twardych i super twardych materia.ow, jest nadal cz.sto wykorzystywana w przemy.le drzewnym do produkcji no.y stosowanych w procesach strugania czy kszta.towania. Fakt ten nale.y t.umaczy. stosunkowo niskim kosztem oraz nieskomplikowanym procesem produkcji tego typu narz.dzi dla konkretnych aplikacji, np. mo.liwo.. wykonania d.ugiego no.a (kilka metrow) o relaty[...]

Powłoki węglowe domieszkowane krzemem wytwarzane metodą RF PACVD

Czytaj za darmo! »

Ze względu na ich znakomite właściwości mechaniczne i fizykochemiczne zainteresowanie powłokami diamentopodobnego węgla (DLC - Diamond-Like Carbon) wytwarzanymi za pomocą różnych metod rośnie z roku na rok. Charakteryzują się one dużą twardością, wykazują znakomite właściwości tribologiczne, a wśród nich dobrą odporność na zużycie i mały współczynnik tarcia w warunkach tarcia suchego. Wszystko to czyni ten materiał wysoce atrakcyjnym dla zastosowań m.in. w przemyśle narzędziowym czy motoryzacyjnym. Warstwy DLC doskonale sprawdzają się również w zastosowaniach biomedycznych m.in. ze względu na wysoką biozgodność oraz odporność na korozję [1, 2]. Praktyka jednak dowodzi, że zastosowanie tego materiału niesie ze sobą szereg problemów, do których należą: ograniczona stabilność termiczna, niska adhezja do niektórych podłoży wynikająca z dużych naprężeń wewnętrznych oraz to, że współczynnik tarcia silnie zależy od wilgotności względnej otoczenia [3÷5]. Jednym z możliwych rozwiązań poprawiających właściwości warstw DLC jest wprowadzenie do struktury warstwy atomów domieszki, takich jak: Fe, Ti, Cr, F, Ca, Ar, Mo, O, Zr, B i innych [6÷9]. Uzyskane wyniki badań, a przede wszystkim różnorodność otrzymanych właściwości użytkowych skłaniają do refleksji, że dzięki tak szerokiej gamie materiałów domieszki, spektrum możliwości modyfikacji wybranych parametrów użytkowych powłok DLC wydaje się bardzo rozległe i zróżnicowane. Dodatek srebra poprawia właściwości antybakteryjne powłok (analogicznie domieszka miedzi), obniżając nieznacznie parametry mechaniczne [7]. Niewielka zawartość fluoru w warstwie przyczynia się do wzrostu biokompatybilności w kontakcie z krwią [10]. Domieszka tytanu znacząco zwiększa twardość oraz biokompatybilność [8]. Argon natomiast zmniejsza wartość współczynnika tarcia, jednocześnie obniżając twardość [11]. Jak wynika z przeglądu literatury, tematyka domieszkowania warstw węglowych krzemem, przede wszystkim dzięki mo[...]

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 [...]

Lekkie materiały gradientowe dla zastosowań w węzłach mechanicznych

Czytaj za darmo! »

Obserwowany dynamiczny wzrost zapotrzebowania przemysłu motoryzacyjnego czy zbrojeniowego na nowoczesne, lekkie materiały funkcjonalne i konstrukcyjne [1] jest podyktowany spełnieniem głównie takich czynników, jak: wzrost zasięgu pojazdów, zwiększenie ich nośności, a także obniżeniem zużycia paliwa. Cel ten jest osiągany głównie przez optymalizację układów elektronicznych, ale także przez zastosowanie zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych (głównie wykorzystanie lekkich stopów na bazie aluminium). W ciągu ostatnich dziesięciu lat prowadzone badania przez Williamsa i Starke’a [2], Funataniego [3], Salazar-Guapurichego [4], czy Warnera [5] dowodzą, że prawdopodobnie stopami aluminium przeznaczonymi na elementy narażone na duże obciążenia i zużycie będą następujące stopy przeznaczone do obróbki plastycznej: seria PN-EN 2xxx (z Cu), seria PN-EN 7xxx (z Zn) oraz seria PN-EN 8xxx (z Li). Stopy z serii PN-EN 2xxx oraz PN-EN 7xxx są nazywane duraluminium, mają wyjątkowe właściwości, tj.: dużą wytrzymałość właściwą, dobrą odporność na korozję naprężeniową, a także dużą odporność na kruche pękanie. Intensywne prace w obszarze optymalizacji składu chemicznego [6, 7], jak również nowoczesnej obróbki cieplnej [8] oraz obróbki cieplno-plastycznej [9÷12] umożliwiają podwyższenie ich właściwości wytrzymałościowych [13]. Jedną z nowoczesnych technik obróbki cieplnej stopów aluminium jest zastosowanie starzenia dwuetapowego T6I4, T6I6, w wyniku którego jest możliwe uzyskanie w ośrodku ciągłym dwurdzeniowych faz umacniających. W większości przypadków fazy te otrzymywano w stopach Al z dodatkiem skandu i cyrkonu [14], skandu i litu [15], litu i cyrkonu [16], poddanych dwuetapowemu procesowi starzenia. Jednakże do tej pory pomijano tego typu strukturę wydzieleń w odniesieniu do stopów aluminium z dodatkiem miedzi [17÷19], w przypadku których jest możliwe również otrzymanie faz dwurdzeniowych powodujących zwiększenie właś[...]

Studies of thermal stability of a-C:H:Si coatings produced by radio-frequency plasma assisted chemical vapour deposition (RF-PACVD) method DOI:10.15199/28.2016.4.5


  In this work the thermal stability of silicon-doped diamond-like carbon (DLC) films was investigated. The studied coatings were produced by radio-frequency plasma assisted chemical vapour deposition (RF-PACVD) method with use of tetramethylsilane (TMS) as a silicon precursor. As-deposited Si-DLC coatings with three different silicon concentrations were annealed at 400°C, 500°C, and 600°C for 1 hour in air atmosphere. For comparison DLC coatings were also examined. It has been shown that the level of disorder of Si-DLC increases with the increase of silicon concentration. Silicon admixture improves the thermal stability of Si-DLC coatings by slowing down and delaying the graphitization processes compared to the undoped DLC films. Furthermore, an increase in hardness of the Si-DLC coatings annealed at the temperature of 400°C has been observed. The DLC and Si-DLC coatings with the lowest Si concentration annealed at 500°C, and all of the coatings annealed at 600°C have been completely degraded. The coatings with the highest concentration of silicon that have stood the annealing process at 500°C have demonstrated a high degree of graphitization and degradation, manifesting itself in the lowest mechanical properties and a significant reduction in their thickness. Key words: thermal stability, silicon doping, DLC films.1. INTRODUCTION Diamond-like carbon (DLC) films are characterized by many unique properties. These include high biocompatibility [1], high hardness [2], low coefficient of friction, [3, 4] good anti-wear [4] and anti-corrosion [5] characteristics. Hence, these films are commonly used as protective coatings in automotive industry, magnetic data storage, machining tools and biomedical applications [1÷3, 6]. However, DLC coatings have several known disadvantages. One of them, severely limiting their large scale application possibilities is the low thermal stability at high working temperature. It has been reported that DLC coating[...]

 Strona 1