Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  powłoka nanostrukturalna
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Plasma-based technology is used to deposit a wear-proof nanostructured coating on plunger tappets of pump of aviation oil system block, which allows increasing the life of the parts up to 3–5 times. For the nanostructured coatings, which are formed at the impulse bias supply, the electric field strength is 103 -104 times greater than for the microstructured coatings. It results in significant change of activation energy of the process of strong bond formation in the growing coating, which makes it possible to obtain high qualitative characteristics of the coating.
PL
W artykule zamieszczono wyniki badań nanostrukturalnej powłoki TiN/a-Si3N4 osadzonej na stali Vanadis 23 metodą reakcyjnego rozpylania magnetronowego opracowaną w 2010 r. w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej. Nowa metoda polega na nieciągłym (impulsowym, o czasie otwarcia mikrozaworu ~1 ms) wprowadzaniu do komory próżniowej niewielkiej masy (około kilkudziesięciu miligramów) sprężonego gazu, co powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu i zapłonu gęstej plazmy wyładowania magnetronowego i rozpylania targetu aż do zaniku wyładowania, gdy ciśnienie w komorze ulegnie obniżeniu poniżej progu gaśnięcia plazmy, po czym następuje kolejne otwarcie mikrozaworu i proces zapłonu plazmy i jej gaśnięcia powtarza się z częstotliwością ~1 HZ. Wytworzona powłoka składa się Z nanokrystalitów fazy TiN (osbornitu, o strukturze regulamej B1) i a-Si3N4 o symetrii trójskośnej i charakteryzuje się dużą twardością (47 GPa), dużym modułem Younga (560 GPa), bardzo silną teksturą osiową <111>, dużą zwartością powłoki, dużą adhezją do stalowego podłoża (LC = 118 N) oraz dużą gładkością powierzchni (Ra = 0,28 um). Ze względu na korzystne charakterystyki wytworzonej powłoki oraz prostotę nowej metody, niskie koszty inwestycyjne oraz korzystne cechy impulsowej plazmy wyładowania magnetronowego, autorzy artykułu są przeświadczeni o szerokich możliwościach aplikacyjnych tej nowej metody, chronionej szeregiem zastrzeżeń zgłoszonych do Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej.
EN
Results of charaterization of a superhard, nanostructured TiN/a-Si3N4 coating deposited on Vanadis 23 HS steel with use of a new reactive magnetron sputtering technique elaborated in the Institute of Materials Science and Engineering of the Lodz University of Technology in 2010 are presented in the paper. The new technique consists in an inetermittent delivery of a small amount of a compressed gas into a vacuum chamber with magnetrons connected permanently to current sources. As a result an instantaneous magnetron sputtering discharge is being excited in the chamber of a high intensity of electromagnetic emission, which decreases incessantly until the plasma extinguishes due to permanent working pumping stand. The process repeats when the next gas impulse will be delivered to the vacuum chamber. The frequency of the magnetron discharges is of the order of magnitude of 1 HZ. The coatings deposited on the HS substrate is composed of TiN (osbornite) nanocrystallites of B1 cubic symmetry and of the a-Si3N4 ones of a triclinic symmetry and is characteristic of a superhardness (47 GPa), high Young's modulus (560 GPa), a strong axial texture <111>, high compacity, high adhesion to the HS steel substrate (LC = 118 N) and a low surface roughness (Ra = 0,28 um). In view ofthe useful properties of the deposited coating, simplicity of the deposition technique, low Investment costs and advantageous features of the pulse magnetron discharge plasma, the authors ofthe paper are persuaded of a broad range of possible applications of this new deposition method submitted for protection of numerous claims to the Polish Patent Office in 2010 and 2012.
PL
W pracy została zbadana struktura składu oraz właściwości fizykomechaniczne trudnościeralnych pokryć wytworzonych metodą plazmowego osiadania wielowarstwowych kompozycji Ti-TiCO oraz Ti-TiN-TiNCO-TiCO w zmiennych warunkach osiadania. Pokrycie charakteryzuje się nanostrukturą z rozmiarami ziarna 15÷50 µm z rozwiniętym profilem powierzchni o wysokiej chropowatości. Proporcje faz są zmienne w zależności od zmiany ciśnienia gazu redukcyjnego. Nowe nanopokrycia osiągają wysoką twardość i ścieralność. Wielowarstwowe kompozyty nanoszone na narzędzia robocze ze stali narzędziowej oraz stopów twardych, np. łopatki tarczy do zacierania powierzchni betonowych zwiększają trzykrotnie ich żywotność. Pokrycia nowego pokolenia wykorzystywane w obróbce detali zespołów roboczych i elementów obróbczych są wysoce efektywne.
EN
This study investigates the composition structure and physical and mechanical properties of abrasion-restitant coatings produced by plasma settlement of multilayer composition of Ti-TiCO as well as Ti-TiN-TiNCO-TiCO under varying conditions of the settlement. Nanostructured coating has a grain size of 15÷50 microns with a developed surface profile with high roughness. The proportions of phases are variable depending on the change in gas pressure reduction. New nano-coatings achieve high hardness and abrasion resistance. Multilayer composites applied to working tools from tool steel and hard alloys, such as blades for concrete floating, triple their life. A new generation of coatings used in treatment of working parts and machining components are highly effective.
5
Content available remote Nanostrukturalne powłoki na szkle otrzymywane metodą pirolizy
PL
W artykule omówiono podstawy procesu powlekania szkła na gorąco metodą pirolizy i przedstawiono wyniki wykorzystania tej metody do opracowania przemysłowej technologii otrzymywania cienkich warstw o charakterze nanostrukturalnym z tlenków odpowiednich metali na wyrobach ze szkła opakowaniowego, bezpośrednio w linii ich formowania. W opracowanej technologii w charakterze medium powłokotwórczego zastosowano drobno zdyspergowane roztwory soli kompleksowych w postaci acetyloacetonianów metali jako prekursorów powłok z tlenków metali. Pirolityczny rozkład tych związków następuje w kontakcie z gorącą powierzchnią szkła, dzięki czemu występuje związanie powłoki z podłożem w sposób trwały w wyniku wytworzenia wiązań chemicznych pomiędzy powierzchnią szkła i warstwą powłoki. Uzyskane w ten sposób powłoki są odporne na działanie czynników atmosferycznych i podwyższają odporność powierzchni wyrobów na zarysowanie dzięki zmniejszaniu tarcia. Powłoki z tlenków metali pozwalają nadać wyrobom szklanym właściwości przeciwsłoneczne, a także barwę i walory dekoracyjne oraz dodatkowo przyczynić się do zwiększenia odporności ich powierzchni.
EN
The bases of the hot coating process of glass involving pyrolysis are described in the paper, and the results of the usage of this method for the development of industrial technology of manufacturing of nanostructured thin oxide coatings on glass package products directly in the glass formation line are shown. Fine dispersions of coordination complexes in the form of metal acetylacetones were used as precursors of metal oxide coatings in the developed technology. The pyrolytic decomposition of those compounds appears on a hot glass surface giving a durable joint between the coating and the glass substrate as a result of chemical bonding within the interface. The manufactured coatings were resistant to the action of atmospheric agents, and they improved the scratch resistance of products due to decreased friction. The metal oxide coatings allows glass products to obtain anti-solar properties, desired colour, decorative attributes, and increased chemical and mechanical surface resistance.
6
Content available remote Two-scale finite element model of multilayer blood chamber of POLVAD_EXT
EN
The latest construction of heart prosthesis - Polish ventricular assist device (POLVAD_EXT) is made of polymer and biocompatible TiN nanocoating. The two-scale model of the POLVAD_EXT is based on the finite element method. The theory of nonlinear elasticity and elasto-plasticity is applied in computations. The model in microscale includes: model of residual stress in TiN nanocoating, working loading of the POLVAD_EXT and profile of surface of deposited TiN nanocoating. The analysis of the stress–strain state is performed in two scales for the blood chamber of the POLVAD_EXT. The verification of the calculated macroresults is prepared by applying Authors' FEM code and experimental digital image correlation data. The computed distributions of stresses and strains in macro- and microscales are helpful to determine the regions of blood chamber of the POLVAD_EXT considered as the failure-source areas.
7
Content available remote Technologia nanoszenia nanostrukturalnych powłok na opakowania szklane
PL
W artykule omówiono technologię otrzymywania cienkich warstw o charakterze nanostrukturalnym z tlenków odpowiednich metali na szkło opakowaniowe oraz sposób nanoszenia z wykorzystaniem roztworów soli kompleksowych w postaci acetyloacetonianów metali, w temperaturze bliskiej punktu mięknięcia szkła. Powłoki te pozwalają nadać wyrobom szklanym właściwości przeciwsłoneczne, a także barwę i walory dekoracyjne oraz dodatkowo przyczynić się do zwiększenia odporności ich powierzchni w sposób trwały, w wyniku wytworzenia wiązań chemicznych pomiędzy powierzchnią szkła i warstwą powłoki.
EN
The paper describes the technology of coating the commercial container glass products with nanostructure thin metal oxide films by spray pyrolysis method. The coating method depends on using the appropriate metal acetylacetonates in form of solutions dispersed in air as a carrier gas applied on the glass surfaces at the temperature close to the glass softening point. The metal oxide components of the coatings were chosen with aim to obtain the glass products with solar control properties, decorative values and enhanced surface resistance. High temperature coating process enables formation of the strong chemical bonds between the surface layer of glass and metal oxide films resulted in increased surface mechanical and chemical resistance.
EN
Purpose: The main aim of the this research was the investigation of the structure and the mechanical properties of the nanocomposite TiAlSiN, CrAlSiN, AlTiCrN coatings deposited by cathodic arc evaporation method onto hot work tool steel substrate. Design/methodology/approach: The surfaces’ topography and the structure of the PVD coatings were observed on the scanning electron microscopy. Diffraction and thin film structure were tested with the use of the transmission electron microscopy. The microhardness tests were made on the dynamic ultra-microhardness tester. Tests of the coatings’ adhesion to the substrate material were made using the scratch test. Findings: It was found that the structure of the PVD coatings consisted of fine crystallites, while their average size fitted within the range of 11-25 nm, depending on the coating type. The coatings demonstrated columnar structure and dense cross-section morphology as well as good adhesion to the substrate. The critical load LC2 lies within the range of 46-54 N, depending on the coating and substrate type. The coatings demonstrate a high hardness (~40 GPa). Practical implications: In order to evaluate with more detail the possibility of applying these surface layers in tools, further investigations should be concentrated on the determination of the thermal fatigue resistance of the coatings. The very good mechanical properties of the nanocomposite coatings make them suitable in industrial applications. Originality/value: The investigation results will provide useful information to applying the nanocomposite coatings for the improvement of mechanical properties of the hot work tool steels.
EN
Purpose: The aim of the paper was the investigation of the structure and the mechanical properties of the duplex TiN/(Ti,Al)N coating and the nanostructure TiAlN coating deposited by PVD technology onto hot work tool steel substrate. Design/methodology/approach: The surfaces’ topography and the structure of the PVD coatings were observed on the scanning electron microscopy. Diffraction and thin film structure were tested with the use of the transmission electron microscopy. The microhardness tests were made on the dynamic ultra-microhardness tester. Tests of the coatings’ adhesion to the substrate material were made using the scratch test. Findings: The duplex and nanostructure coatings demonstrate high hardness and very good adhesion. The critical load LC2 (coating delamination) lies within the range 80-85 N, depending on the coating type. It was found out that the duplex TiN/(Ti,Al)N coating show the best adhesion to the substrate material. Practical implications: The very good mechanical properties of the duplex and nanostructure PVD coatings make them suitable in industrial applications. Originality/value: The investigation results will provide useful information to applying the duplex and nanostructure PVD coatings for the improvement of mechanical properties of the hot work tool steels. The very hard and antiwear PVD coatings deposited onto hot work tool steel substrates are needed.
10
Content available remote Właściwości nanostrukturalnych powłok WC12Co natryskiwanych HVOLF
PL
Nanostrukturalna cermetalowa powłoka była natryskiwana naddżwiękowo (HVOLF) z aglomerowanego nanostrukturalnego proszku WC12Co. Ziarna nanostrukturalnego proszku i natryskiwanej powłoki były analizowane za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM), mikroskopu transmisyjnego (TEM) i dyfraktometru (XRD). Badania pokazały, że ziarna proszku składają się z nanocząstek. Na podstawie badań natryskiwanej nanostrukturalnej powłoki stwierdzono, że charakteryzowała się ona większą gęstością niż powłoka natryskiwana z proszku konwencjonalnego i zawierała również niewielką ilość faz W2C, WC1-x i W. Powłoki o strukturze nanokrystalicznej miały wyższą twardość oraz czterokrotnie niższy współczynnik tarcia od powłok natryskiwanych z proszku konwencjonalnego.
EN
Nano-structural cermet coating was sprayed with the supersonic method (HVOLF) from the WC12Co agglomerated nano-structural powder. Grains of a nano-structural powder and a coating sprayed were analysed by means of a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM) and a X-ray diffractometer (XRD). The investigations showed that grains of powder consist of nano-particles. On the grounds of investigations of a nano-structural coating it was stated that it was characterized by higher density than a coating sprayed of a classical powder and it also contained a small amount of the W2C, WC1-x and W phases. The coatings of nano-crystallic structure had higher hardness and four-time lower friction factor than coatings sprayed of a classical powder.
EN
The results of the cavitation erosion resistance of nanostructure TiN, CrN and WC/a:C-H coatings deposited on X6CrNiTi18-10 stainless steel by means of PVD method are shown. The tests of cavitation resistance were performed in a cavitation tunnel with a barricade system. It was noticed that the deposition of TiN and CrN nanocrystalline coatings has improved the cavitation resistance of X6CrNiTi18-10 stainless steel while the deposition of WC/a:C-H nanocomposite coating has decreased the cavitation resistance. The high adhesion and good plastic deformation abilities of coatings are very important to assure the high cavitation resistance of the austenitic steel-hard coating system.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań kawitacyjnych powłok TiN, CrN oraz WC/a:C-H osadzonych metodą PVD na stali X6CrNiTi18-10. Uzyskano, że nanokrystaliczne powłoki TiN oraz CrN poprawiły odporność kawitacyjną, natomiast nanokompozytowa powłoka WC/a:C-H spowodowała pogorszenie odporności kawitacyjnej. Przeprowadzone badania wykazały, iż wysoka adhezja i dobre własności plastyczne są istotnymi własnościami powłok, przeznaczonymi dla ochrony materiałów przed erozją kawitacyjną.
PL
W ostatnim czasie rozwój nowych technologii stosujących nanocząstki do wytwarzania makroelemntów stał się bardzo ważnym obszarem inżynierii materiałowej. Zmniejszenie wymiaru cząstek do skali nanometrycznej może powodować znaczne polepszenie takich właściwości makro-materiałów jak: twardość, odporność mechaniczna, odporność na zużycie i korozję. Ostatnie wyniki badań pokazują, że skonsolidowane nanomateriały posiadają lepsze właściwości eksploatacyjne: podwyższoną twardość i odporność mechaniczną w połączeniu z niskim współczynnikiem tarcia. W celu utrzymania nanometrycznych wymiarów ziaren materiału wyjściowego ważne jest zastosowanie odpowiednich metod konsolidacji (np. spiekanie materiałów litych lub nakładanie powłok poprzez natryskiwanie). Konwencjonalne techniki natryskiwania cieplnego: natryskiwanie plazmowe, natryskiwanie płomieniowe oraz natryskiwanie naddźwiękowe (HVOF- Hhigh Velocity Oxyfuel Spray) nie rozwiązują całkowicie tego problemu ponieważ w tych procesach następuje utlenianie materiałów w podwyższonych temperaturach. Natryskiwanie detonacyjne (DS) polega na nadaniu dużego przyspieszania cząstkom przy niskiej ich temperaturze. Niniejszy artykuł przedstawia nową technikę (DS) nakładania gęstych nanostrukturalnych powłok wolframowo-węglikowych/kobaltowych. Nałożoną powłokę nanostrukturalną poddano badaniom na: skaningowym mikroskopie tunelowym (STM) i spektroskopie elektronów Augera (AES) Wykazano, że technika DS pozwala na utrzymanie wyjściowej nanostruktury proszku. Testy tribologiczne i mechaniczne wykazały wysoką odporność powłoki na zużycie.
EN
Development of novel technologies for nanoparticles macro-applications has recently become a very important field in materials science, because the size reduction to nanometric scale could provide significant improvement in macro material properties: hardness, toughness, wear, and corrosion resistance. Recent research results have shown that consolidated nano-materials have significantly improved operating properties: increased hardness and toughness in conjunction with low friction coefficient. To reach these advantages, preservation of the nanometer grain sizes of the initial materials should be provided with applied consolidation methods (sintering of bulk materials or coating deposition by spraying). Conventional thermal spraying techniques (Plasma Spraying, Flame Spraying and HVOF) can not solve completely this problem due to considerable particle heating in spraying jet. Detonation Spraying (DS) is based on the principle of extremely high particles acceleration at low particle temperature. The present article presents novel DS technique to deposit dense nanostructured tungsten carbide/cobalt coatings. Deposited nanostructured coating was studied by modern technique for nanostructure research (Auger nanoprobe, Tunnel Microscopy, etc.). It was shown that DS technique allows to keep initial powder nanostructure. Tribological and mechanical trials have demonstrated high coating wear resistance and fracture toughness.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.