Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 37

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mikroskop sił atomowych
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Purpose: The aim of this work is to characterize the surface geometry of the orthodontic archiwire and their influence of the pitting corrosion resistance and bacterial adhesion. Design/methodology/approach: In the paper, the results of the SEM/EDS analysis and microscopic observation of the samples surface and analysis of geometrical structure with the use Atomic Force Microscope (AFM) and Confocal Microscopy were presented as well as the pitting corrosion test and surface roughness and microhardness measurements were performed. Additionally the microbiological study after bacterial breeding with the use Scanning Electron Microscope was carried out. Findings: In the basis of the investigation, it can be concluded that the surface geometry of archwire has a significant impact on their pitting corrosion resistance in artificial saliva solution and on the bacterial adhesion. The obtained results show satisfactory properties and surface geometry of the tested orthodontic wires for use in the human oral environment. Research limitations/implications: In the future, it is planned to extend the research with physicochemical properties and the influence of oral hygiene products on the corrosive behaviour of the material. Limitations in the conducted tests refer to archwire design – a small diameter making measurements difficult. Practical implications: The oral environment is an extremely aggressive corrosive environment. The orthodontic elements should have very good corrosion resistance and biocompatibility. The focus should be on continuously improving orthodontic wires in terms of material quality and topography of its surface topography. Originality/value: The research is conducted in the field of biomedical engineering, which is part of material engineering and is used for the field of dentistry and microbiology.
EN
Electrical Discharge Machining (EDM) process with copper tool electrode is used to investigate the machining characteristics of AISI D2 tool steel material. The multi-wall carbon nanotube is mixed with dielectric fluids and its end characteristics like surface roughness, fractal dimension and metal removal rate (MRR) are analysed. In this EDM process, regression model is developed to predict surface roughness. The collection of experimental data is by using L9 Orthogonal Array. This study investigates the optimization of EDM machining parameters for AISI D2 Tool steel using Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) method. Analysis of variance (ANOVA) and F-test are used to check the validity of the regression model and to determine the significant parameter affecting the surface roughness. Atomic Force Microscope (AFM) is used to capture the machined image at micro size and using spectroscopy software the surface roughness and fractal dimensions are analysed. Later, the parameters are optimized using MINITAB 15 software, and regression equation is compared with the actual measurements of machining process parameters. The developed mathematical model is further coupled with Genetic Algorithm (GA) to determine the optimum conditions leading to the minimum surface roughness value of the workpiece.
PL
Badania charakterystyk obróbki materiału ze stali narzędziowej AISI D2 przeprowadzono w procesie obróbki elektroiskrowej (EDM) z miedzianą elektrodą narzędziową. Zastosowano wielościenną nanorurkę węglową w połączeniu z płynami dielektrycznymi. Analizowano parametry charakteryzujące wynik procesu, takie jak chropowatość powierzchni, wymiary fraktalne i szybkość usuwania metalu. Opracowano model regresyjny procesu EDM pozwalający przewidzieć chropowatość powierzchni. Dane eksperymentalne zebrano w tablicy ortogonalnej L9. Do badania optymalizacji parametrów procesu EDM zastosowano wielokryterialną metodę TOPSIS. Stosując metodę analizy wariancji ANOVA i test F sprawdzano prawidłowość modelu regresyjnego i wyznaczono parametry wpływające istotnie na chropowatość powierzchni. Obrazy powierzchni obrabianych zarejestrowano w mikroskali stosując mikroskopię sił atomowych (AFM), a chropowatości powierzchni i wymiary fraktalne analizowano używając oprogramowania do spektroskopii. W kolejnym etapie parametry te były optymalizowane przy pomocy oprogramowania MINITAB 15, a równania regresji porównywane z wynikami rzeczywistych pomiarów parametrów procesu obróbki. Opracowany model matematyczny został następnie sprzężony z algorytmem genetycznym (GA) by określić warunki optymalne prowadzące do minimalizacji szorstkości powierzchni obrabianego elementu.
EN
Terra AFM is the atomic force microscope designed and built by the authors as a device for research applications in advanced technologies in industry and in teaching. In tapping-mode, in atomic force microscopy, the interaction between the tip and the sample is, in fact, non-linear and consequently higher harmonics of the fundamental resonance frequency of the oscillating cantilever are generated. In this paper, we present the Terra AFM system using the method of synchronous detection that allows simultaneously recording the amplitudes and phases of the fundamental resonance frequency and of the higher harmonics. The used detection system, composed of 16 bit 100 mega-samples per second (MSPS) analogue-to-digital converter (ADC) and field-programmable gate array (FPGA) device, allows measuring the amplitude and phase of the cantilever within one oscillation cycle and with good signal-to-noise ratio. As a result, good-quality images at higher harmonics could be obtained with the use of conventional cantilevers. The obtained results prove that higher-harmonics imaging can be used to distinguish between different materials. High spatial resolution (about 1 nm) of the presented system is also demonstrated.
PL
Mirroskop Terra AFM jest mikroskopem sił atomowych opracowanym i zbudowanym przez autorów jako urządzenie do zastosowań badawczych, przemysłowych i edukacyjnych w obszarze zaawansowanych technologii. W każdym mikroskopie sił atomowych pracującym w trybie kontaktu przerywanego oddziaływanie pomiędzy sondą i próbką ma charakter nieliniowy, co powoduje powstawanie wyższych harmonicznych częstotliwości podstawowej drgań sondy. W artykule przedstawiono system mikroskopu Terra AFM wykorzystujący metodę detekcji synchronicznej umożliwiającą jednoczesne wyznaczanie amplitudy i fazy wyższych harmonicznych przebiegu podstawowego. Głównymi elementami opracowanego systemu detekcji są przetwornik analogowo-cyfrowy o rozdzielczości 16 bitów i szybkości próbkowania 100 MSPS oraz układ programowalny FPGA pozwalający na pomiar amplitudy i fazy w okresu przebiegu podstawowego drgań sondy z dobrą wartością stosunku sygnału do szumu. Prowadzi to do otrzymywania dobrej jakości obrazów przy wyższych harmonicznych z użyciem typowej sondy mikroskopu AFM. Przedstawiono przykłady uzyskiwanych obrazów, które wskazują na przydatność systemu do rozróżniania obszarów próbek zbudowanych z różnych materiałów. Potwierdzają one również wysoką rozdzielczość przestrzenną (około 1 nm) opracowanego systemu.
EN
The paper presents the design of the atomic force microscope. The basic criterion for its development was the ease of use associated with high measurement parameters. The used modular design of mechanical, control and software elements allows to make changes and in¬troduce modifications to extend the range of applications of the device. One such modification involving the imaging of objects using the measurement of the amplitude and the phase of the signal from the probe working in an intermittent contact mode was described.
PL
W artykule przedstawiono konstrukcję zbudowanego mikroskopu sił atomowych. Podstawowym kryterium przy jej opracowaniu była prostota obsługi przy zachowaniu wysokich parametrów pomiarowych. Zastosowano modułowość rozwiązań mechanicznych, sterowania i oprogramowania, co umożliwia wprowadzanie zmian i modyfikacji rozszerzających zakres zastosowań urządzenia. Opisano jedną z takich modyfikacji polegającą na obrazowaniu badanych obiektów z wykorzystaniem pomiaru amplitudy i fazy składowych harmonicznych sygnału pochodzącego z sondy pracującej w trybie kontaktu przerywanego.
5
Content available remote Analiza topografii mikrostruktury TRIP stali CMnAlSi
PL
Przedstawiono wykres CTPc z temperatury 800°C dla stali CMnAlSi i typową mikrostrukturę typu TRIP (Transformation Induced Plasticity) obserwowaną za pomocą mikroskopu świetlnego. Analizę topografii mikrostruktury stali CMnAlSi przeprowadzono za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM), wyróżniając ferrytyczno-bainityczną osnowę z wyspami martenzytycznymi i austenit szczątkowy.
EN
Continuous Transformation Phase diagram from 800°C for CMnAlSi steel and typical TRIP (Transformation Induced Plasticity) microstructure observed by light microscopy were presented. Topographical analysis of microstructure of CMnAlSi steel executed by Atomic Force Microscopy (AFM) was established discriminating ferrite-bainite matrix and islands of martensite and residual austenite in the structure.
EN
The stiffness and the natural frequencies of a rectangular and a V-shaped micro-cantilever beams used in Atomic Force Microscope (AFM) were analysed using the Finite Element (FE) method. A determinate analysis in the material and dimensional parameters was first carried out to compare with published analytical and experimental results. Uncertainties in the beams’ parameters such as the material properties and dimensions due to the fabrication process were then modelled using a statistic FE analysis. It is found that for the rectangular micro-beam, a ±5% change in the value of the parameters could result in 3 to 8-folds (up to more than 45%) errors in the stiffness or the 1st natural frequency of the cantilever. Such big uncertainties need to be considered in the design and calibration of AFM to ensure the measurement accuracy at the micron and nano scales. In addition, a sensitivity analysis was carried out for the influence of the studied parameters. The finding provides useful guidelines on the design of micro-cantilevers used in the AFM technology.
EN
Previous works have proved that higher harmonics topography imaging using atomic force microscope (AFM) can significantly enhanced its measurement capabilities. Integrated tools dedicated to most of microscopes allow to visualize the investigated surface only by one selected harmonic. Because of the different characteristics of a sample, scanning tip and the environment, appropriate harmonic selection is time consuming and requires multiple scanning. In addition, repeated scanning guarantees no precise location of topographic formations, because the sample may be displaced. The author developed a system that allows simultaneous recording of the excitation signal, tips response signal from the photodiode and synchronization signal during typical surface scanning. The author presents an algorithm that allows higher harmonics surface imaging using these stored data.
PL
Dotychczasowe badania wykazuja, że obrazowanie topografii za pomoca mikroskopu sił atomowych (AFM, ang. Atomic Force Microscope) z wykorzystaniem wyższych harmonicznych moe znaczaco rozszerzyc jego możliwosci pomiarowe. Z uwagi na różne własciwosci próbki, igły skanujacej i srodowiska, w jakim jest przeprowadzany pomiar, dobór odpowiedniej harmonicznej jest czasochłonny i wymagałby wielokrotnego skanowania powierzchni. Autor opracował system umożliwiajacy jednoczesna rejestracje sygnału pobudzajacego wibrujaca igłe skanujaca, sygnału odpowiedzi igły z fotodiody oraz sygnału synchronizujacego. Na podstawie tego ostatniego, możliwe jest precyzyjne okreslenie momentu badania danego obszaru próbki. Wykorzystujac przedstawiony algorytm przetwarzania zarejestrowanych danych, autor obrazuje jednoczesnie powierzchnie badanej próbki za pomoca wyższych harmonicznych oraz za pomoca dedykowanego oprogramowania AFM.
EN
In addition to traditional imaging of the surface, atomic force microscopy (AFM) enables wide variety of additional measurements. One of them is higher harmonic imaging. In the tapping mode the nonlinear contact between a tip and specimen results in higher frequency vibrations. More information available from the higher harmonics analysis proves to be helpful for more detailed imaging. Such visualization is especially useful for heterogeneous surfaces which are studied to understand corrosion mechanisms. In this paper the measurement system for nonlinear surface spectroscopy by AFM for corrosion processes monitoring is presented.
PL
Oprócz tradycyjnego zastosowania, mikroskop sił atomowych (ang. Atomic Force Microscope, AFM) [1] (rys. 1) umożliwia wiele dodatkowych pomiarów, wśród których wyróżnić można obrazowanie powierzchni próbki wyższymi harmonicznymi [6-13]. W trybie półkontaktowym [2-4] w odpowiedzi mikrobelki zauważane są wyższe harmoniczne będące wynikiem oddziaływań nieliniowych [2-6]. Wykorzystanie wzmacniacza fazoczułego (ang.: lock-in amplifier) umożliwia obrazowanie topografii badanej próbki [12, 13] nawet do dwudziestej harmonicznej. Otrzymywane obrazy umożliwiają wyostrzenie elementów niewidocznych podczas tradycyjnego skanowania. Ma to związek z wyostrzoną czułością wyższych harmonicznych na struktury topograficzne. Takie obrazowanie jest szczególnie przydatne do badań próbek niejednorodnych [12], gdy łatwo wyróżnić przez obserwację poziom niektórych harmonicznych [6]. Oprócz wyraźnych zmian przy przejściach między różnymi substancjami, pomiary w cieczach wykazują się zwiększoną wrażliwością na lokalne różnice w elastyczności i interakcji geometrii [10]. Przedstawiono system do obrazowania powierzchni za pomocą wyższych harmonicznych w pomiarach ECAFM (ang. Electrochemical Atomic Force Microscopy, ECAFM, rys. 2). Prezentowane rozwiązanie (rys. 3, rys. 4) umożliwia jednoczesną rejestrację obrazów do szóstej harmonicznej podczas monitorowania procesów korozji (rys. 5, 6). Proponowany system pozwala na uzyskiwanie dodatkowych informacji o zjawiskach korozji zachodzących na skanowanych powierzchniach. Taka metoda stanowi uzupełnienie istniejących metod analizy powierzchni korozyjnych [14-16].
PL
W niniejszej pracy autorzy przedstawili topografię powierzchni panewek mikrołożysk ślizgowych z mikrorowkami zmierzonymi za pomocą mikroskopu sił atomowych (NT-206 produkowanego w MTM na Białorusi) i profilometru (T8000-R60 firmy Hommeltester). Wyniki pomiarów topografii powierzchniprzedstawiono w formie dwu- i trójwymiarowych wykresów oraz przekrojów badanej powierzchni. Topografię powierzchni wykonano dla panewek mikrołożysk ślizgowych stosowanych w 2,5" HDD Samsung HM160HI – 5400 obr/min, 3.5" HDD Seagate Barracuda 7200.10 ST380815AS – 7200 obr/min oraz wentylatorze komputerowym Kama Flow SP0825FDB12H. Rozpatrywane mikrołożyska eksploatowane były przez rok na nominalnych prędkościach obrotowych w dwóch trybach pracy. Pierwszy tryb pracy charakteryzował się pracą ciągłą (tj. 24 godziny). Drugi tryb pracy to tryb przerywany, czyli 15 minut urządzenie było włączone i 15 minut wyłączone. Dzięki wynikom uzyskanym za pomocą profilometru określono wielkość, kształt i rozmieszczenie mikrorowków. Wyniki otrzymane na mikroskopie sił atomowych posłużyły do oceny chropowatości powierzchni w skali mikro i manometrycznej oraz zużycia powierzchni ślizgowych.
EN
This paper presents the sleeve surface topography containing microgrooves measured by virtue of Atomic Force Microscopy NT-206 constructed in MTM Belarus, and a T8000-R60 Hommeltester profile measurement gauge. The topography was generated in 2D and 3D charts for the cross-sections of the considered surface sample. The topography was developed for slide micro-bearing sleeve applied in 2.5" HDD Samsung HM160HI – 5400rpm, 3.5" HDD Seagate Barracuda 7200.10 ST380815AS - 7200 RPM and in computer ventilator Kama Flow SP0825FDB12H. The micro-bearings were exploited for one year at nominal rotational speed for two cases. The first case included continuous operation of 24 hours per day. The second case included interrupted operation, e.g. 15 minutes on and 15 minutes off. By virtue of the results obtained using profile measurement gauge, we can record the quantities, shapes, and location of microgrooves. Moreover, the results obtained using AFM were helpful for roughness assessment and wear surface evaluation.
EN
Low pressure membrane processes ie microfiltration and ultrafiltration are widely applied in water and wastewater treatment. The main exploitation problem connected with those technologies is the decrease of membrane capacity during the process caused by blocking of membrane pores with organic and inorganic substance (so-called fouling). The performance of atomic force microscopy analysis enables quantitative determination of membranes roughness and allows to characterize membrane surface before and after fouling. The paper discuss results of filtration of three surface waters differ in properties, mainly in specific UV absorbance (SUVA254).
PL
Niskociśnieniowe techniki membranowe, ultrafiltracja i mikrofiltracja, stosowane są do oczyszczania i uzdatniania wody. Głównym problem eksploatacyjnym jest zmniejszanie wydajności membrany w trakcie procesu, związane z blokowaniem porów przez substancje organiczne i nieorganiczne (tzw. fouling). Analiza mikroskopem sił atomowych (AFM) umożliwia ilościowe określenie chropowatości powierzchni membrany, co pozwala scharakteryzować powierzchnię membran przed i po foulingu. W artykule przedstawiono wyniki filtracji trzech wód powierzchniowych różniących się głównie specyficzną absorbancją w nadfiolecie (SUVA254).
EN
Low pressure membrane processes ie microfiltration and ultrafiltration are widely applied in water and wastewater treatment. The main exploitation problem connected with those technologies is the decrease of membrane capacity during the process caused by blocking of membrane pores with organic and inorganic substance (so-called fouling). The performance of atomic force microscopy analysis enables quantitative determination of membranes roughness and allows to characterize membrane surface before and after fouling. The paper discuss results of filtration of three surface waters differ in properties, mainly in specific UV absorbance (SUVA254).
PL
Niskociśnieniowe techniki membranowe, ultrafiltracja i mikrofiltracja, stosowane są do oczyszczania i uzdatniania wody. Głównym problem eksploatacyjnym jest zmniejszanie wydajności membrany w trakcie procesu, związane z blokowaniem porów przez substancje organiczne i nieorganiczne (tzw. fouling). Analiza mikroskopem sił atomowych (AFM) umożliwia ilościowe określenie chropowatości powierzchni membrany, co pozwala scharakteryzować powierzchnię membran przed i po foulingu. W artykule przedstawiono wyniki filtracji trzech wód powierzchniowych różniących się głównie specyficzną absorbancją w nadfiolecie (SUVA254).
EN
Due to nanotechnology development, there is a strong pressure on research in nanoscale in various environments. An Atomic Force Microscope (AFM) allows to investigate topography of the sample and give some information about it’s chemical composition. During the last two decades, the number of possible applications of AFM increased considerably. The AFM investigates the forces between the applied tip and the sample atoms. These forces are described by Lennard-Jones function. The paper presents a theoretical framework that explains a use of the AFM and presents the recorded signals, applied for substance characterization. Moreover, the preliminary results of the quartz surface measurements are enclosed. The presented way of the collected data analysis shows how to get parameters of the Lennard-Jones function, characteristic for the investigated sample.
PL
W związku z rozwojem nanotechnologii, znacząco wzrosła potrzeba badań mikroskopijnych obiektów. Do takich celów służy mikroskop sił atomowych (AFM), który umożliwia badania topografii próbki oraz dostarcza informacji o jej składzie chemicznym. W ciągu ostatnich dwóch dekad liczba możliwych zastosowań AFM znacznie wzrosła. Mikroskop AFM bada siły oddziałujące między atomami igły skanującej a powierzchnią próbki. Siły te opisuje funkcja Lennard-Jonesa. W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy działania mikroskopu sił atomowych oraz rejestrowane sygnały, służące do identyfikacji badanej substancji. Przykładowe badania wykonano na próbce kwarcu. Przyjęty sposób analizy danych pokazuje, jak uzyskać parametry funkcji Lennard-Jonesa, charakterystycznych dla badanej próbki.
PL
Celem pracy jest zaprezentowanie możliwości zastosowania mikroskopu sił atomowych (AFM – atomic force microscope), a w szczególności mikroskopu sił atomowych NT-206, jako narzędzia wykorzystywanego w badaniach tribologicznych i mikrotribologicznych. Stosując metodę statyczną (zwaną też metodą kontaktową – contact mode), dokonano pomiarów topografii powierzchni elementów łożysk i mikrołożysk ślizgowych oraz tocznych. Przykładowe wyniki zaprezentowano w formie graficznej jako mapę topografii powierzchni, jak również pokazano profile powierzchni w wybranych przekrojach oraz obrazy badanych powierzchni w formie wykresów trójwymiarowych. Artykuł zawiera także omówienie problemów napotkanych podczas przygotowania próbek oraz przeprowadzania pomiarów topografii współpracujących powierzchni panewek, czopów łożysk ślizgowych i elementów łożysk tocznych.
EN
The aim of this work is to present possibilities of using atomic force microscope (AFM), specially Atomic Force Microscope NT-206, as a useful tool for conducting tribological and micro-tribological researches. Using static (contact) mode, measurements of rolling and sliding bearings and micro-bearings surfaces topography has been made. Examples of obtained data were presented as a topography maps, profile graphs through selected cross-sections and 3D diagrams of surface roughness. This paper also describes some problems met during samples preparation and proceeding of measurements of bearings surfaces topography.
PL
W niniejszej pracy autorzy przedstawiają wyniki pomiaru topografii powierzchni współpracujących elementów w łożyskach tocznych przeprowadzone na mikroskopie sił atomowych (AFM). Badaniu topografii powierzchni poddano elementy toczne (kulki, rolki) oraz bieżnie łożysk tocznych przepracowanych i nowych. Badania zostały przeprowadzone na mikroskopie sił atomowych typu NT-206 firmy MTM z Białorusi. Zaprezentowane w pracy wyniki topografii powierzchni zawierają również wyliczone wartości chropowatości Ra i Rq oraz wartość maksymalnej odległości pomiędzy najniższą a najwyższą nierównością. Dzięki programowi komputerowemu SurfaceXplorer topografię powierzchni przedstawiono w pracy w trzech postaciach: mapy powierzchni, trójwymiarowego obrazu chropowatości powierzchni i profilu przez wybrany przekrój powierzchni. Dodatkowo zaprezentowano również rozkłady wysokości chropowatości. Uzyskane wyniki pozwalają na dokonanie oceny stopnia i rodzaju zużycia badanych elementów w skali mikro, pomogą również w projektowaniu takiej warstwy wierzchniej elementów współpracujących, aby uzyskiwać jak najlepsze efekty tribologiczne.
EN
In this paper authors present measurements results of the surface topography of the cooperating surfaces of rolling bearings conducted with an atomic force microscope (AFM). Measurements of surface topography were made for rolling elements (balls, rollers) and races of non-used and used rolling bearings. In the investigations, the authors used the Atomic Force Microscope NT-206 produced in MTM in Minsk, Republic of Belarus. The presented results of surface topography measurements include calculated values of profile roughness parameters Ra and Rq and the distance between maximum peak height and maximum valley depth. The application SurfaceXplorer was used for processing obtained data and the visualization of surface topography in the three forms: a surface roughness map, a three-dimensional surface topography plot and a profile graph in selected cross-section. Furthermore distribution functions graphs of peaks and valleys heights, tilt and orientation are presented. The results and information about surface topography allows one to evaluate the degree and type of wear in microscale and will help to design surface layers with improved tribological properties.
15
Content available The study of harmonic imaging by AFM
EN
Atomic Force Microscopy (AFM) is a powerful tool for the analysis of surface samples with accuracy of single atoms. The existing methods include surface roughness, porosity and hardness of the test portion of the sample. The article presents the preliminary studyof a new AFM method of surface analysis. The study indicates that there may be a correlation between intensity of a harmonic resonance frequency of the needle and the system response. The suggested correlation can characterize elasticity of the analyzed surface.
PL
Mikroskop sił atomowych (ang. Atomic Force Microscope - AFM) został wynaleziony w 1986 roku [1] jako alternatywa dla skaningowego mikroskopu tunelowego (ang. Scanning Tunneling Microscope - STM), którego nie można użyć do badań nad materiałami nieprzewodzącymi. AFM umożliwia pomiary materiałów zanurzonych w cieczach, co pozwala badać żywe preparaty biologiczne w warunkach zbliżonych do ich naturalnego środowiska [2]. W artykule przedstawiono zasadę pracy mikroskopu (rys. 1) oddziaływującego siłami van der Waalsa (opisanymi funkcją Lennarda - Jonesa) między ostrzem skanującym a próbką (1) (rys. 2) [3]. Opisano trzy podstawowe tryby pracy mikroskopu: kontaktowy, przerywany [4-6] oraz bezkontaktowy (2). Opierając się na dotychczasowych badaniach [7] wyznaczających różne właściwości materiału w zależności od ich budowy (rys. 3, rys. 4) przebadano próbkę warystora (rys. 5) pod kątem obecności i poziomu kolejnych harmonicznych pobudzającej częstotliwości rezonansowej w odpowiedzi układu. Przeprowadzone pomiary wskazują, że może istnieć związek między intensywnością kolejnych harmonicznych, a właściwościami badanej powierzchni.
PL
W pracy przedstawiamy wzrost nanodrutów ZnO metodą osadzania warstw atomowych ALD (ang. Atomic Layer Deposition). Do otrzymania nanodrutów ZnO użyto podtoże GaAs pokryte mieszaniną złota i galu uformowanego na powierzchni w postaci rozseparowanych "nanokul". W procesie ALD jako prekursor tlenowy została użyta woda dejonizowana, natomiast jako prekursor cynkowy został użyty chlorek cynku. Odpowiednio przygotowana mieszanina Au-Ga odgrywała rolę katalizatora wzrostu nanosłupków ZnO. Otrzymano nanosłupki ZnO w postaci krystalitów o długości do 1 mikrometra i około 100 nanometrów średnicy. Warto zaznaczyć, że jest to pierwsze zastosowanie metody ALD do wzrostu nanosłupków ZnO. Otrzymane nanosłupki użyto do wytworzenia czułych sensorów rozpuszczalników.
EN
In this work we present growth of ZnO nanowires (NWs) using ALD. As a substrate we used gallium arsenide with Au-Ga eutectic mixture prepared on the surface at high temperature. The soprepared substrate was used for growth of ZnO NWs using the ALD system. We used deionized water and zinc chloride as an oxygen and zinc precursors, respectively. The eutectic mixture plays a role of a catalyst for the ZnO NWs growth. The ZnO nanorods were obtained in a form of crystallites of up to 1 µm length and 100 nm diameter. It is the first demonstration of ZnO NWs growth by ALD using VLS (vapour-liquid-solid) approach. We demonstrate their application as solvents sensor.
17
Content available remote Advanced techniques for nanotribological studies
EN
The advanced techniques used in nanotribological studies are discussed. Various techniques such as Atomic Force Microscopy (AFM), Surface Force Apparatus (SFA), Nanoindentation technique, etc. are described and their suitability to study friction on a nano-scale are evaluated. Some examples of the use of these instruments for nanotribological studies are given.
PL
W artykule przedstawiono zaawansowane techniki badań nanotribologicznych. Opisano różne techniki, takie jak mikroskopia sił atomowych (AFM), aparat do pomiaru sił powierzchniowych (SFA), techniki nanoindentacji (nanowgłębnikowania) i oceniono ich przydatność do badania tarcia w nanoskali. Podano też przykłady wykorzystania niektórych technik do badań nanotribologicznych.
PL
Część 1 badanego obszaru tematycznego zawiera wyniki badań wstępnych – metodycznych. Cz. 2 ogólnie opisuje podstawowy obszar tematyczny: wyniki badań właściwości smarnych dodatków estrowych CHO (węgiel, wodór, tlen): butynianu metylu i dekanianu metylu w komponentach oleju napędowego z hydrokrakingu o zawartości siarki poniżej 5 ppm. Badania te wykonano dla próbek strumieni surowcowych i cieczy wzorcowej – n-heksadekan – w funkcji stężenia dodatków. Badania AFM z rozdzielczością poniżej 1nm pozwoliły na ocenę topologii powierzchni po procesie tarcia oraz określenie zakresu zmienności grubości tworzonej warstwy polimerów tarcia. Część 3 opracowania zawiera wyniki badań słabo poznanej grupy dodatków (CHO) ketonów. Pracę wykonano wg programu badań estrów, co pozwala na łatwe porównanie wyników badań. Oceniono też wpływ długości łańcucha ketonu na smarność. Niniejsze opracowanie skupia się na relacji oceny stanu powierzchni uzyskanej metodami instrumentalnymi, jak: AFM, Auger, XPS i SIMS wyników badań smarności grupy dodatków (CHO) – estrów i ketonów. Praca również ogólnie podsumowuje uzyskane wyniki badań zakresu tematycznego, wskazuje problemy i zagadnienia badawcze.
EN
Part 1 of the investigated subject field contains the initial methodical results. Part 2 generally describes basis of the thematic area: findings of the tribological proprieties of ester additives CHO (carbon, hydrogen, oxygen): methyl butyrate and methyl decanoate in components of the hydrocracked or hydrotreated base diesel oil, containing sulphur below 5 ppm. This research was executed for samples of streams of raw material and standard liquid – n-hexadecane – in the function of the additive concentration. Research using an AFM apparatus with the resolution below 1 nm allowed estimating surface topology after the friction process and qualification of the range of the variability of the created layer thickness of the film products, assumed to be friction polymers. Other methods include research of instrumental (AES, XPS, SIMS) fragments super frictions progress. Part 3: Base fuels of two producers and n-hexadecane were used as solvents to test the effect of four ketones at different treatment rates. The influence of such CHO ketone type additives on streams and/or fractions of hydrocarbon fuels is not exactly defined as yet. In the article, we introduced research results of surface investigation with the instrumental methods: AFM, Auger, XPS and SIMS in relation to lubrication proprieties of selected additives CHO – esters and ketone (carbon, hydrogen and oxygen) in the hydrocracked or hydrotreated base diesel fuels, containing sulphur below 5 ppm.
EN
This paper presents a new method for measuring the Iow magnitude friction forces in miniature mechanical systems (MEMS) and bio-joints. It provides a basis for facilitating the control of frietion and visco-elastic properties of biomaterials, especially for cartilage tissue. This method is based on experimental of vibrations of a tuning fork actuator with ball indenter and sensor that is directed parallel to the sample surface. A tuning piezoelectric fork device is introduced for exciting the system, when simultaneously it is used as a sensor. Variations of vibration parameters are induced through the energy dissipation of the indenter system that has the same friction force and visco-elastic behaviour as the sample. The behaviour of the cartilage tissue under the influence of multi-cyclic friction by steel ball micro-indenter is investigated. The influence of factors of the increase of loading, the time of friction and the process of drying of a tissue was studied.
PL
Niniejsza praca przedstawia nową metodę pomiaru małych wartości sił tarcia występujących w miniaturowych układach mechanicznych typu (MEMS) oraz w biołożyskach. Metoda ta stanowi podstawę w zakresie ułatwienia sterowania siłami tarcia oraz pomiarem lepkosprężystych właściwości biomateriałów, a szczególnie chrząstki stawowej. Metoda pomiaru bazuje na generatorze kamertonowym z kulistym wgłębnikiem twardościomierza, a także z czujnikiem ukierunkowanym równolegle do próbki badanej powierzchni. Piezoelektryczne widełki stroikowe są wprowadzone do pobudzenia układu, a jednocześnie spełniają rolę czujnika. Parametry drgań wprowadza się poprzez energię dyssypacji systemu wgłębnika twardościomierza, na którym występują takie same siły tarcia oraz własności lepkosprężyste, jak na próbce badanej powierzchni. W pracy badane są zachowania chrząstki stawowej w warunkach wielocyklicznych sił tarcia na powierzchni stalowej kulki wgłębnika twardościomierza. Przeprowadzono stadium wpływu na pomiary takich czynników, jak wzrost obciążenia oraz czas procesu tarcia. Te dwa czynniki mają decydującą rolę w zmniejszaniu sił tarcia. Pozytywny efekt w unowocześnieniu warstwy wierzchniej jest upatrywany poprzez zużycie mechaniczne przy rekonstrukcji funkcjonujących sił tarcia.
PL
W części 1 badanego obszaru tematycznego opisano wyniki badań wstępnych – metodycznych. Część 2 zawiera wyniki ogólne podstawowego obszaru tematycznego. Opisano w niej wyniki badań właściwości smarnych dodatków CHO (węgiel, wodór, tlen): butynianu metylu i dekanianu metylu w oleju napędowym z hydrokrakingu o zawartości siarki poniżej 5 ppm. Badania te wykonano dla próbek strumieni surowcowych dwu producentów paliw i cieczy wzorcowej – n-heksadekanu – w funkcji stężenia dodatków. Badania AFM z rozdzielczością poniżej 1 nm pozwoliły na ocenę topologii powierzchni po procesie tarcia oraz określenie zakresu zmienności grubości tworzonej warstwy polimerów tarcia. Inne metody badań instrumentalnych (AES, XPS, SIMS) fragmentów powierzchni tarcia są w toku. Niniejsze opracowanie zawiera wyniki badań niepublikowanej grupy dodatków (CHO) – ketonów. Pracę wykonano wg programu badań estrów, co pozwala na łatwe porównanie wyników badań. Oceniono też wpływ długości łańcucha ketonu na smarność.
EN
In the article, one introduced research results of lubrication proprieties of selected additives CHO – ketone (carbon, hydrogen, and oxygen) in the hydrocracked or hydrotreated base diesel fuels, containing sulphur below 5 ppm. Samples were taken after the friction process in the special chamber washed and dried in nitrogen. This procedure was worked out and initiated in IPiEO to limit the oxygenation and other processes on the friction surface. Then, chosen fragments of the friction surface were investigated with instrumental methods. Research using an AFM apparatus with a resolution below 1nm allowed us to estimate surface topology after the friction process and provided qualification of the range of the variability of the created layer thickness of the film products, assumed to be friction polymers. By means of other adequate instrumental analytical methods one investigated composition of the friction surface fragments. Base fuels of two producers and n-hexadecane were used as solvents to test the effect of four ketones at different treatment rates. The influence of such CHO ketone type additives on streams and/or fractions of hydrocarbon fuels are not thoroughly recognised yet. Broad research on this subject is being performed in the Institute of Fuels and the Renewable Energy.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.