Tytuł artykułu
Treść / Zawartość
Pełne teksty:
Identyfikatory
Warianty tytułu
Technology for the manufacture of cathodes intended for spraying bactericidal coatings on glass surfaces
Języki publikacji
Abstrakty
Przedstawiono przebieg i wyniki badań wytwarzania katod przeznaczonych do napylania powłok bakteriobójczych na powierzchniach szklanych w przemysłowej linii magnetronowej w firmie D.A. Glass. Opracowano innowacyjną, kompleksową technologię wytwarzania różnych rodzajów katod z wykorzystaniem próżniowego pieca indukcyjnego. Wykonano symulacje numeryczne przemian fazowych przebiegających w fazie ciekłej i stałej w czasie stygnięcia i krzepnięcia stopów, z użyciem programu FactSage, jak również wyznaczono temperatury likwidus i solidus metodą analizy termicznej (DTA). Katody wykonano metodą odlewania płyt stanowiących elementy gotowych katod. Przeprowadzono badania makrosegregacji strefowej w odlewie płyty, które wykazały, że odlane płyty charakteryzowały się dużą jednorodnością w całej objętości. Składy chemiczne wykonanych katod odpowiadały składom wymaganym, jak również ich jakość spełniała wymagania do zamontowania w magnetronie, co świadczy o prawidłowości opracowanych technologii ich wytwarzania. Napylone w urządzeniu magnetronowym warstwy na szkle poddano badaniom mikrobiologicznym, dla określenia właściwości bakteriobójczych (biobójczych) szkła. Wstępne wyniki tych badań wykazały, że najlepszymi właściwościami bakteriobójczymi charakteryzowały się katody na bazie mosiądzu i brązu typu: Cu90Sn10, Cu90Zn10, Cu80Zn10Al10, Cu80Ti20 i Cu65Ni18Zn17. Warstwy wytworzone na szkle z wykorzystaniem tych katod wykazały zdolność dezaktywacji testowanych szczepów mikroorganizmów z eliminacją wzrostu bakterii włącznie. Dla dalszej poprawy tych właściwości dokonano modyfikacji składów katod na bazie miedzi ze zróżnicowanymi dodatkami cyny i tytanu oraz z dodatkami pierwiastków metali ziem rzadkich: ceru i lantanu, które będą poddane napylaniu warstw w magnetronie oraz badaniom mikrobiologicznym w ramach kolejnych etapów projektu.
The paper presents the course and results of research into the production of cathodes for sputtering bactericidal coatings on glass surfaces in an industrial magnetron line at D.A. Glass. The study included the development of an innovative and comprehensive technology for producing various types of cathodes using a vacuum induction furnace. FactSage software was used for numerical simulations of phase transformations in the liquid and solid phase during the cooling and solidification of alloys, and the liquidus and solidus temperatures were determined using the thermal analysis method (DTA). The cathodes were made by casting plates that are components of ready-made cathodes. Zonal macrosegregation tests were carried out in the plate casting, which showed that the cast plates were characterised by high homogeneity in the entire volume. The chemical compositions of the cathodes corresponded to the required compositions, and their quality met the requirements for installation in a magnetron, which proves the correctness of the developed technologies of their production. The layers on the glass, sputtered in a magnetron device, were subjected to microbiological tests to determine the bactericidal (biocidal) properties of the glass. Preliminary results of these studies showed that the cathodes based on brass and bronze of the following type exhibited the best bactericidal properties: Cu90Sn10, Cu90Zn10, Cu80Zn10Al10, Cu80Ti20 and Cu65Ni18Zn17. The layers produced on the glass with the use of these cathodes exhibited the ability to deactivate the tested strains of microorganisms, including the elimination of bacterial growth. To further improve these properties, the composition of copper-based cathodes with various additions of tin and titanium, and with the addition of the following rare earth elements: cerium and lanthanum, which will be subjected to layer sputtering in the magnetron and microbiological tests as part of the next stages of the project, was modified.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
2--16
Opis fizyczny
Bibliogr. 3 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza
autor
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza
autor
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza
Bibliografia
- [1] L. Bulkowski, U. Galisz, P. Różański, J. Stecko, A. Mazur, K. Radwański i inni. Zaprojektowanie innowacyjnej kompleksowej technologii wytapiania i odlewania katod o zróżnicowanym składzie chemicznym z przeznaczeniem do rozpylania jonowego w linii magnetronowej. Sprawozdanie IMŻ nr PS-0003-01/BS/etap I/cz. I/2018, 2018. [nieopublikowane].
- [2] L. Bulkowski., U. Galisz, P. Różański, J. Stecko, K. Radwański i inni. Zaprojektowanie innowacyjnej kompleksowej technologii wytapiania i odlewania katod o zróżnicowanym składzie chemicznym z przeznaczeniem do rozpylania jonowego w linii magnetronowej. Sprawozdanie Ł-IMŻ nr PS-0003-01/BS/etap I/cz. II/2019, 2019. [nieopublikowane].
- [3] L. Bulkowski, U. Galisz, P. Różański, K. Radwański i inni. Zaprojektowanie innowacyjnej kompleksowej technologii wytapiania i odlewania katod o zróżnicowanym składzie chemicznym z przeznaczeniem do rozpylania jonowego w linii magnetronowej. Sprawozdanie Ł-IMŻ nr PS-0003-01/BS/etap I/cz. III/2020, 2020. [nieopublikowane].
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-128fea7b-315b-427d-b2fa-66ea9cb825b3
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.