Otrzymywanie warstw tlenku glinu z acetyloacetonianu glinu metodą CVD w powietrzu

• Autorzy: Sawka A. , Kwatera A.

Warianty tytułu

EN

Deposition of aluminium oxide layers using alminium acetyloaetonate in air by MOCVD method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone w pracy badania są modelowe. Ich celem było opracowanie najlepszych warunków syntezy monowarstw Al2O3 o nanokrystalicznej budowie, przydatnych do nanoszenia ich z dużą szybkością wzrostu na węglikach spiekanych pokrywanych wstępnie pośrednią warstwą Al2O3-C. Zastosowanie podłoży ze szkła kwarcowego, ze względu na jego dużą przeświecalność, ułatwia uzyskanie informacji o jakości warstw, tj. grubości i jej zmienności, gęstości, z której wynikają inne cechy warstw, takie jak wytrzymałość mechaniczna, adhezja do podłoża. Istotny wpływ na gęstość może mieć proces nukleacji homogenicznej, w wyniku którego powstają porowate proszki o składzie zbliżonym lub takim samym jak syntezowane warstwy. Proszki te, osiadając na syntezowanej warstwie, powodują łatwe do zaobserwowania ich zmętnienie. Należy nadmienić, że stosowanie w badaniach rozwiniętego wyrażenia Grx/Rex 2 dodatkowo umożliwia szybkie ustalenie odpowiednich parametrów procesu. Warstwy tlenku glinu na szkle kwarcowym grzanym w piecu indukcyjnym syntezowano metodą CVD z acetyloacetonianu glinu w powietrzu w temperaturze 700÷1000°C. Otrzymano warstwy o dużej przeświecalności, gdy nie występował podczas ich syntezy proces nukleacji homogenicznej. Warstwy syntezowane w niższej temperaturze poddawano procesowi krystalizacji powyżej 900°C. Badano przebieg procesu krystalizacji w zależności od czasu i temperatury. Otrzymano warstwy o budowie nanokrystalicznej.

EN

Presented research is model. Its aim was to obtain the information helpful for elaboration of new technology of synthesis of Al2O3 monolayers on cemented carbides. Elaborated technology should make possible influence on microstructure of deposited layers. Al2O3-C layers obtained at this research will constitute an intermediate layer. An external layer will be Al2O3 layer without carbon. This layer should by thin, continuous, dense, uniform in thickness and well adherent to the substrate. Quartz glass is transparent and therefore we can easy visually estimate thickness of obtained layers, its changes and if the homogeneous nucleation process was present during the layer deposition. In this process porous powders are formed in gaseous phase (they composition is similar or the same as deposited layer) and they sink on the synthesized layer. Homogeneous nucleation process conduces synthesis of layers of low density. High density of synthesized layers is important because its results from it other properties, e.g. mechanical strength, adhesion to the substrate. Using of extended criterion of Grx/Rex 2 lets conduct the process of the layer synthesis in a such way in order to avoid appearance of this unfavourable process. Aluminium oxide layers were synthesised using aluminium acetyloacetonate at temperature of 700÷1000°C. Air was use as well as reactive and carrier gas. Obtained layers were transparent when during their synthesis process of homogeneous nucleation wasn’t present. Layers synthesized at lower temperature were treated controlled crystallization at temperature above 900°C. Dependence of crystallization process on time and temperature was investigated. Obtained layers were nanocrystalline. Their object is elaboration of optimum conditions for synthesis of Al2O3 layers on cemented carbides.

Słowa kluczowe

PL

CVD; MOCVD; warstwy kompozytowe Al2O3-C/Al2O3; węgliki spiekane

EN

CVD; MOCVD; Al2O3-C/Al2O3 composite layers; cemented carbides

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 6
• Strony: 841--844
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sawka A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

autor

Kwatera A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

Bibliografia

• [1] Funk R., Schachner H., Triquet C., Kornmann M., Lux B.: Coating of cemented carbide cutting tools with alumina by chemical vapour deposition. Journal of Electrochemical Society 123 (1976) 285÷289.
• [2] Osada A., Nakamura E., Tomma H., Hayashi T., Oshika T.: Wear mechanism of thermally transformed CVD Al2O3 layer. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 24 (2006) 387÷391.
• [3] Sawka A., Kwatera A.: Synteza warstw tlenku glinu w argonie metodą MOCVD ( w druku; Inżynieria Materiałowa).
• [4] Kwatera A.: Narzędzia skrawające o podwyższonej żywotności z węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi. Problemy Eksploatacji. Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu 5 (1995) 149÷158.