Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Łukasz Cieniek"

Wpływ długości fali promieniowania laserowego na strukturę i własności cienkich warstw Bi2O3 wytwarzanych techniką PLD

Czytaj za darmo! »

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań nad warstwami wierzchnimi z Bi2O3, wytworzonymi techniką ablacji laserowej. Eksperyment przeprowadzono przy różnych parametrach procesu PLD, takich jak energia wiązki i długość fali promieniowania laserowego. Wnikliwej analizie poddano strukturę, skład chemiczny, skład fazowy oraz morfologię wytworzonych warstw tlenkowych, z wykorzystaniem takich[...]

Cienkie warstwy LaCoO3 na bazie perowskitu wykonane metodą ablacji laserowej

Czytaj za darmo! »

Perowskity należą do najbardziej zasobnych minerałów w skorupie ziemskiej. Szacuje się, że ponad 50% obj. skorupy ziemskiej ma strukturę perowskitu [1]. Materiały te swoją nazwę otrzymały od minerału CaTiO3 opisanego po raz pierwszy w 1830 r. przez geologa Gustawa Rose, który nazwał je na cześć mineraloga rosyjskiego, L. A. Perowskiego. Ogólny wzór, którym opisuje się perowskity, to ABX3. A i B to jony metali, a X to wodór, tlen, azot, węgiel lub halogenki; najczęściej jest to jednak tlen. Natura jonu B wywiera główny wpływ na właściwości perowskitu, np. SrTiO3 jest izolatorem, gdy w miejsce B podstawi się Co czy Fe, to perowskit będzie miał przewodnictwo mieszane. Te różnice w przewodnictwie mogą być wyjaśnione przez różne konfiguracje elektronowe jonu B [2, 3]. Niektóre perowskity typu ABO3 zawierające metal przejściowy w położeniu B są uważane za materiały o mieszanym przewodnictwie. Ze względu na ich duże przewodnictwo jonowe i elektronowe materiały na bazie perowskitów LaCoO3 znalazły zastosowanie jako membrany tlenowe, elektrody oraz katalizatory utleniające oraz czujniki tlenowe [4]. Obecnie istnieje wiele typów perowskitów o mieszanym przewodnictwie, które są stosowane jako membrany do separacji tlenu. Jednym z typów tych materiałów są perowskity oparte na ceramice LaCoO3 domieszkowane strontem. Transport jonów tlenu w tego typu materiałach odbywa się przez wakancje, które powstają w wyniku domieszkowania trójwartościowego jonu La dwuwartościowym jonem Sr [5]. Perowskity na bazie LaCoO3 cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na unikatową cechę jaką jest zmiana stanu spinowego Co3+, co prowadzi do niezwykłych właściwości fizycznych. Wraz ze wzrostem temperatury stan spinowy LaCoO3 zmienia się ze stanu niemagnetycznego - niskospinowego (LS), do stanu średniospinowego (IS) w temperaturze 100 K, a następnie staje się mieszanką stanu IS oraz stanu wysokospinowego (HS) w temperaturze ok. 300 K [6, 7]. W celu osiągnięci[...]

Optymalizacja struktury cienkich warstw Bi2O3 domieszkowanych Er wytwarzanych techniką PLD DOI:10.15199/28.2015.6.26


  Optimization of the structure of Er doped Bi2O3 thin films prepared by the PLD technique In this paper we present the results of research made for functional Er3+ doped Bi2O3 thin films, produced by the laser ablation technique. The experiment was performed using the optimized PLD process parameters, such as single pulse energy, laser radiation wavelength, the substrate temperature, the pressure of the working gas and the target-substrate distance. Thorough analyses of the structure, chemical and phase composition and morphology of oxide thin films were carried out using research techniques as follows: scanning electron microscopy, atomic force microscopy, EDS spectroscopy and X-ray phase analysis. The study of thickness measurements, nanohardness and adhesion of Er3+ doped Bi2O3 thin films for the single crystal MgO substrate were also performed. Thus obtained results allow to conclude that it is possible to "transfer" the stoichiometric composition of the target material to the prepared substrate and the XRD phase composition investigation revealed the presence of the high-temperature δ-Bi2O3 phase responsible for the increased ionic conductivity. Analysis of these results allows a precise selection of the optimal PLD process parameters for the preparation of high quality Er3+ doped Bi2O3 thin films stabilizing δ phase at lower temperature. Key words: surface thin films, laser ablation, PLD, Bi2O3 oxide doped with Er, high temperature δ-Bi2O3 phase. W pracy przedstawiono wyniki badań nad funkcjonalnymi cienkimi warstwami Bi2O3 domieszkowanymi Er3+, wytworzonymi techniką ablacji laserowej. Eksperyment przeprowadzono z zastosowaniem zoptymalizowanych parametrów procesu PLD, takich jak: energia impulsu, długość fali promieniowania laserowego, temperatura podłoża, atmosfera gazu roboczego i odległość target-substrat. Wnikliwej analizie poddano strukturę, skład chemiczny, skład fazowy oraz morfologię wytworzonych warstw tlenkowych[...]

Powłoki ze stopu Inconel 686 napawane metodą CMT na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych do spalania odpadów DOI:10.15199/28.2015.1.3


  W pracy analizowano strukturę oraz zmiany składu chemicznego w powłokach ochronnych z komercyjnego stopu Inconel 686, które zostały napawane na elementy kotłów techniką CMT (Cold Metal Transfer). Zewnętrzne powierzchnie rur oraz ścian szczelnych kotłów (wykonanych ze stali 16Mo3) zostały napawane metodą CMT w warunkach przemysłowych w SEFAKO S.A. Badania mikroskopowe prowadzono z wykorzystaniem: mikroskopii świetlnej i elektronowej skaningowej (LM oraz SEM). Zgłady metalograficzne poddano również jakościowej i ilościowej mikroanalizie składu chemicznego techniką EDS (badano zmiany składu chemicznego na przekroju napoiny ze szczególnym uwzględnieniem zawartości Fe oraz segregację dendrytyczną pierwiastków Fe, Ni, Cr, Mo oraz W), stosując detektor firmy EDAX. Badania wykazały, że w wyniku mikrosegregacji zachodzącej w trakcie krzepnięcia napoin rdzenie dendrytów bogatsze są w Ni oraz Fe, natomiast obszary międzydendrytyczne w Cr i Mo. Wykazano, że W segreguje w znacznie mniejszym stopniu niż Nb w napoinie z Inconelu 625. Podczas krzepnięcia najsilniej segreguje molibden, który tworzy wydzielenia faz TCP, natomiast pozostałe pierwiastki segregują w znacznie mniejszym stopniu. Słowa kluczowe: Inconel 686, napawanie, technika CMT, mikrostruktura, skład chemiczny, segregacja.Elementy kotłów energetycznych chroni się przed agresywnym oddziaływaniem produktów spalania przez stosowanie rur dwuwarstwowych, wykładzin ceramicznych czy napawania stopami o dużej odporności korozyjnej i żaroodporności. Spaliny tworzące się podczas spalania odpadów zawierają bardzo agresywne i szkodliwe dla środowiska związki, m.in. siarczki, chlorki i fluorki [1÷4]. Od wielu lat w urządzeniach energetycznych dla wydłużenia czasu ich eksploatacji w środowisku korozyjnym o wysokiej agresywności, zwłaszcza w budowie kotłów wykorzystywanych do utylizacji odpadów, gdzie materiały powinny być odporne na niesprzyjające oraz toksyczne środowisko, są stosowane powszechnie powło[...]

Topografia powierzchni i wybrane własności przewodzące cienkich warstw La1-xSrxCoO3 wytworzonych metodą PLD DOI:10.15199/24.2017.4.4


  W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących mikrostruktury i oporu elektrycznego cienkich warstw La1-xSrxCoO3 wytworzonych metodą ablacji laserowej (PLD - Pulsed Laser Deposition). Cienkie warstwy osadzono na monokrystalicznych podłożach Si oraz MgO o orientacji [001] z wykorzystaniem lasera impulsowego na ciele stałym Nd:YAG. Mikrostrukturę wytworzonych warstw zbadano za pomocą wysokorozdzielczego mikroskopu skaningowego (FEI Nova NanoSEM 450 wyposażonego w detektor EDS EDAX). Przeanalizowano także topografię powierzchni cienkich warstw z wykorzystaniem mikroskopu sił atomowych (Veeco Dimension®Icon™ SPM) oraz dokonano pomiaru chropowatości ich powierzchni za pomocą programu NanoScope Analysis. Analiza taka pozwoliła na zweryfikowanie jakości cienkich warstw La1-xSrxCoO3. W celu określenia przydatności wytworzonych warstw do detekcji gazów zbadano zmiany ich rezystancji w atmosferze NO2 z zastosowaniem wyspecjalizowanego stanowiska pomiarowego wykorzystującego elektrometr Keithley 6517 w warunkach stałego napięcia. Stwierdzone zmniejszenie rezystancji warstwy La0,8Sr0,2CoO3 w atmosferze gazu utleniającego jest charakterystyczne dla półprzewodnika typu p oraz zastosowanego gazu utleniającego, co potwierdza własności sensorowe warstwy. Słowa kluczowe: perowskity, cienkie warstwy gazoczułe, metoda PLD, mikrostruktura.Wprowadzenie. Rozwój technologii oraz nieustanny postęp w przemyśle, skłaniają do ciągłej poprawy i opracowania nowych czujników gazów. Zwiększające się zanieczyszczenie środowiska odpadami oraz szkodliwymi dla zdrowia gazami wymuszają większą świadomość konsumentów. Coraz więcej osób decyduje się na stosowanie w gospodarstwach domowych chociażby prostego czujnika gazów dla własnego bezpieczeństwa. Stwarza to nowe możliwości wprowadzenia na rynek nowych materiałów i alternatywnych metod ich wytwarzania. Obserwuje się wzrost zainteresowania nowymi materiałami, takimi jak m.in. materiały o budowie perow[...]

Transport properties in calcium-doped cobalt oxide

Czytaj za darmo! »

In this work, experimental data on electrical conductivity, Seebeck's effect and diffusion, of (Co,Ca)O single crystals (0.26, 0.84, 2 and 4.43 mol % CaO), are discussed. For oxygen partial pressures higher than 10-3 atm, we have found ￿ values close to those obtained for the undoped oxide. Furthermore, TLM and TEM examinations, coupled to EDS and EELS analyses, revealed the pre[...]

Influence of calcium on the transport processes in nickel oxide: Consequence in nickel oxidation

Czytaj za darmo! »

The present study is concerned with the effect of CaO sputtercoatings on the oxidation behaviour of Ni polycristals. The experiments were performed in air, in the temperature range 800°- 1200°C. Below 1200°C, CaO coatings reduce the oxidation rate, while there is no significant effect at 1200 °C. The oxidized specimens were examined by SEM, by X-Ray diffraction and by EPMA depth profiling to[...]

Struktura i właściwości powłok ze stopów Inconel 625 i 686 napawanych metodą CMT na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych DOI:10.15199/28.2015.6.2


  Structure and properties of Inconel 625 and 686 weld overlays deposited onto boiler pipes and membrane walls by the CMT technique In the paper results of complex microstructural, microchemical, mechanical and corrosion resistance investigations of Inconel 625 and 686 weld overlays deposited onto boiler pipes and membrane walls, which are used within boilers for waste incineration, are described. The membrane walls and boiler pipes (made of 16Mo3 steel) were weld overlaid in the SEFAKO S.A. using CMT (Cold Metal Transfer) technique. The average thickness of weld deposited coatings was about 2.5 mm, while thickness of the heat affected zone in pipes about 0.6 mm. The microstructure and chemical composition of the deposited coatings were analyzed using light, scanning and transmission electron microscopes connected to an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) apparatus. The chemical composition variations in the content of Ni, Fe, Cr, Mo and Nb in the direction perpendicular to the coatings surface and dendritic microsegregation were examined. Moreover, mechanical properties were determined using tensile test samples made of overlaid pipes and membrane walls. Examinations showed a high strength and plasticity of the Inconel 625 and 686 weld overlaid boiler pips and membrane walls. EDS Microprobe measurements of the Inconel 625 and 686 weld overlays showed the Fe content rapidly decreasing in the direction from the Fe-rich substrate towards the coating to the level of 5 wt % within 30 μm, and near the coating surface the Fe content reaches level of only about 3%. Research showed that due to microsegregation that occurs during the process of solidification of the Inconel 625 weld overlays, the cores of the dendrites are richer in Ni, Fe and Cr, while the areas between dendrite arms, the so-called interdendritic regions, are richer in Mo and Nb. It was shown that W in 686 alloy segregates much less than Nb in Inconel 625 coatings. Microstructu[...]

Polimerowe, ceramiczne i kompozytowe powłoki osadzane elektroforetycznie poprawiające wybrane właściwości materiałów metalowych DOI:10.15199/24.2016.4.7


  W pracy przedstawiono przykłady wytwarzania różnych powłok polimerowych, ceramicznych i kompozytowych na modelowych materiałach metalowych metodą osadzania elektroforetycznego. W celu uzyskania dobrej jakości powłok dobrano optymalny skład chemiczny roztworów koloidalnych i zawiesin stosowanych do osadzania, wyznaczono ich pH i potencjał elektrokinetyczny dzeta. W oparciu o badania makroskopowe osadzonych powłok dobrano napięcie prądu i czas osadzania elektroforetycznego. Wykonano badania mikrostruktury powłok i ich wybranych właściwości, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie ścierne i wyznaczono współczynnik tarcia. Wykazano, że osadzanie elektroforetyczne jest perspektywiczną metodą wytwarzania powłok: polimerowych (chitozanu i polieteroeteroketonu (PEEK)), ceramicznych (SiO2), kompozytowych (szkło żelowe/chitozan, TiO2/chitozan, SiO2/HA i Ni/SiO2) oraz porowatych (szkło żelowe/PEEK). This work presents the examples of electrophoretic deposition of various polymer, ceramic and composite coatings on model metallic materials. To obtain good quality coatings, chemical composition of colloidal solutions and suspensions as well as their pH and Zeta potential were optimized. The voltage and deposition time were experimentally selected by macroscopic examination of as-deposited coatings. Investigation of the coatings comprised microstructural analysis as well as determination of their corrosion resistance, wear resistance and friction coefficient. It was demonstrated that electrophoretic deposition is a prospective method for obtaining various coatings: polymer chitosan and polyetheroetheroketone (PEEK), ceramic SiO2, composite gel glass/chitosan, TiO2/chitosan, SiO2/HA and Ni/SiO2 as well as porous sol-gel glass/PEEK coatings. Słowa kluczowe: osadzanie elektroforetyczne, powłoki polimerowe, powłoki kompozytowe, mikrostruktura, odporność korozyjna, odporność na zużycie ścierne Key words: electrophoretic deposition, polymer coatin[...]

 Strona 1