Właściwości tribologiczne powłok DLC

• Autorzy: Madej M. , Ozimina D.

Warianty tytułu

EN

The tribological properties of DLC coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok DLC typu a-C:H oraz a-C:H:W otrzymywanych techniką PACVD na elementach ze stopu CoCrMo. Strukturę powłok w przekrojach poprzecznych oraz uszkodzenia adhezyjne i zużyciowe badano przy użyciu profilometru i mikroskopu konfokalnego. Badania tribologiczne przeprowadzono na aparatach: T-01 M, w warunkach tarcia technicznie suchego i tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera oraz na maszynie T-17 w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Pomiary adhezji wykonano metodą zarysowania - scratch test. Wyniki otrzymane podczas zrealizowanych badań wykazały, że zastosowanie powłok DLC zdecydowanie zwiększa trwałość eksploatacyjną elementów współpracujących tarciowo.

EN

The paper presents the results of a-C:H and a-C:H:W diamond-like carbon coatings deposited using the PACVD process. The topography, texture, and cross section analysis of the coatings were determined by applying profilometer and confocal-scanning laser microscopy. The tribological characteristics were obtained with a T-17 tester operating in the pin-on-plate configuration under lubricated friction conditions. The friction pair consisted of a cobalt-based alloy plate, or alternatively, a cobalt-based alloy plate with a diamond-like carbon coating, and an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) pin. The model lubricant used in the tests was Ringer’s solution. The wear resistance and friction coefficient of a cobalt-based alloy disc, or alternatively, a cobalt-based alloy disc with a diamond-like carbon coating, and an alumina ball were also determined by means of a T-01M tester during technically dry friction and lubrication in Ringer's solution. Adhesion qualities were determined using scratch tests. The results obtained during tests showed that the use of DLC coatings significantly increases in the durability of the coated surface.

Słowa kluczowe

PL

powłoki diamentopodobne (DLC); PACVD; SEM; struktura geometryczna powierzchni SGP; tarcie; zużycie tribologiczne

EN

diamond-like carbon coatings (DLC); PACVD coatings; SEM; friction; tribological wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 3
• Strony: 95--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Madej M.

autor

Ozimina D.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Zakład Tribologii i Materiałów Eksploatacyjnych, al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

• 1. Balandin A.: Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials, Nature Materials 2011. 569-581.
• 2. Madej M., Ozimina D., Kurzydtowski K., Płociński T., Wieciński P., Styp-Rekowski M.: Sonie operational features of coating obtained with PACVD method, Journal of Machine Engineering, 2012, 53-66.
• 3. Moseler M., Gumbsch P., Casiraghi C., Ferrari A.C., Robertson J.: The Ultra smoothness of Diamond-like carbon surfaces. Science 2005, 1545-1548.
• 4. Ozimina D., Madej M.: Ocena właściwości jedno- i wielowarstwowych powłok DLC, Tribologia 2, 2010, 119-135.
• 5. Tsai H-C., Bogy D.: Characterization of diamond like carbon films and their application as overcoats on thin film media for magnetic recording. Journal of Vacuum Science Technology A 1987, 3287-93.
• 6. Narayan R.: Nanostructured diamond like carbon thin films for medical applications, Materials Science and Engineering C, 2005, 405-416.
• 7. Voevodin A., Zabinski J.: Nanocomposite and nanostructured tribological materials for space applications, Composites Science and Technology, 2005, 741-748.
• 8. Michalski A.J.: Fizykochemiczne podstawy otrzymywania powłok z fazy gazowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.