Model Research On Synthesis Of Al2O3-C Layers By MOCVD

• Autorzy: Sawka A. , Kwatera A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0270

Warianty tytułu

PL

Badania modelowe nad syntezą warstw Al2O3-C metodą MOCVD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

These are model studies whose aim is to obtain information that would allow development of new technology for synthesizing monolayers of Al₂O₃-C with adjusted microstructure on cemented carbides. The Al₂O₃-C layer will constitute an intermediate layer on which the outer layer of Al₂O₃ without carbon is synthesized. The purpose of the intermediate layer is to block the cobalt diffusion to the synthesized outer layer of Al₂O₃ and to stop the diffusion of air oxygen to the substrate during the synthesis of the outer layer. This layer should be thin, continuous, dense and uniform in thickness. Al₂O₃-C layers were synthesized from aluminum acetylacetonate by the CVD method on quartz glass heated in an induction furnace in the temperature range 800-1000°C using argon as a carrier for the reactants. The layers were prepared also at low temperatures and were then subjected to crystallization at higher temperatures. The resulting layers prepared at temperatures above 900°C were nanocrystalline (including the α- Al₂O₃ phase). Due to the fact that crystallization can be controlled, we may have a greater influence on the structure and thus the properties of the layer compared to direct synthesis at high temperature.

PL

Celem prowadzonych modelowych badań nad syntezą warstw Al₂O₃ metodą MOCVD jest uzyskanie informacji przydatnych do opracowania nowej technologii nanoszenia tych warstw na podłoża z węglików spiekanych. Warstwa Al₂O₃-C będzie stanowić pośrednią warstwę, na której będzie syntezowana zewnętrzna warstwa Al₂O₃ nie zawierająca węgla. Zadaniem warstwy pośredniej jest blokowanie dyfuzji kobaltu do syntezowanej zewnętrznej warstwy Al₂O₃ oraz ochrona podłoża przed utlenianiem podczas syntezy zewnętrznej warstwy. Warstwa ta powinna być cienka, ciągła, gęsta i mało zróżnicowana w grubości. Warstwy Al₂O₃-C syntezowano z acetyloacetonianu glinu metodą CVD na szkle kwarcowym. Podłoże ogrzewano indukcyjnie w zakresie temperatur 800-1000°C. Gazem nośnym był argon. Warstwy syntezowane w niższych temperaturach były poddawane krystalizacji w wyższych temperaturach. Otrzymane warstwy w temperaturach powyżej 900°C były nanokrystaliczne (zawierały fazę α- Al₂O₃). Z uwagi na to, że proces krystalizacji warstw może być kontrolowany, można wpływać na strukturę oraz właściwości warstw.

Słowa kluczowe

EN

MOCVD method; cutting tools; composite layers Al2O3-C; Al2O3

PL

metoda MOCVD; narzędzia tnące; warstwy kompozytowe Al2O3-C; Al2O3

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 1125--1128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sawka A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, Department of Ceramics and Refractories, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kwatera A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, Department of Ceramics and Refractories, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] R. Funk, H. Schachner, C. Triquet, M. Kornmann, B. Lux, Journal of Electrochemical Society 123, 285 (1976).
• [2] M. Fallqvist, M. Olsson, S. Ruppi, Wear 74, 263 (2007).
• [3] A. Kwatera, Thin Solid Films 200, 19 (1991).
• [4] B. Lux, C. Colombier, H. Altena, K.G. Stjernberg, Thin Solid Films 138, 49 (1986).
• [5] M. Halversson, S. Vourinen, Materials Science and Engeneering A209, 337 (1996).
• [6] N. Lindulf, M. Halversson, H. Norden, S. Vourinen, Thin Solid Films 253, 311 (1994).
• [7] M. Halvarsson, J. E. Trancik, S. Ruppi, International. Journal of Refractory Metals and Hard Materials 24, 32 (2006).
• [8] E. Fredrikson, J.O. Carlssson, Thin Solid Films 263, 28 (1995).
• [9] A. Kwatera, Ceramic International 17, 11 (1991).
• [10] L.A. Dobrzański, D. Pakuła, A. Križ, M. Sekovič, J. Kopač, Journal of Materials Processing Technology 175, 179 (2006).
• [11] A. Osada, E. Nakamura, H. Tomma, T. Hayashi, T. Oshika, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 24, 387 (2006).
• [12] A. Sawka, A. Kwatera, W. Juda, Powder Metallurgy Progress 8, 242 (2008).
• [13] W. Juda, A. Kwatera, A. Sawka, Powder Metallurgy Progress 8, 248 (2008).
• [14] L. A. Dobrzański, D. Pakuła, Journal of Materials Processing Technology 165, 832 (2005).
• [15] A. Kwatera, A. Sawka, Journal of Non-Crystalline Solids 265, 120 (2000).
• [16] R. Pampuch, Współczesne materiały ceramiczne, Wyd. AGH, Kraków 2005.

Uwagi

The results presented in this paper have been obtained within project N N507 610038 supported by the National Science Centre (NCN).