Laser Technology in Generating Microstructure of Functionally Gradient Materials

• Autorzy: Major B.

Warianty tytułu

PL

Generowanie mikrostruktury funkcjonalnych materiałów gradientowych technologiami laserowymi

• Konferencja: Symposium on Texture and Microstructure Analysis of Functionally Graded Materials SOTAMA-FGM (October 3-7, 2004 ; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Laser application in technology is growing exponentially. In modern materials engineering, lasers are used for surface remelting and alloying as well as for explosive ablation of target materials and fabrication of thin mono- or multilayers. The origin of microstructure modification by laser remelting or laser alloying is attributed to specific solidification fine structure comprising often high concentration of alloying elements. Application of laser to produce thin films is very ophisticated. The method based on laser ablation of material and plume transfer to substrate seems to be very promising. Any materials from pure elements to multicomponent compounds can be deposited using this method. The basis for laser surface modification as well as for pulsed laser deposition are given in this work basing on the own research work performed in this field. A wide spectrum of possible applications of laser technology in materials engineering is also presented.

PL

W ostatnich latach obserwuje się intensywny wzrost wykorzystania laserów w technologii. W nowoczesnej inżynierii materiałowej, lasery wykorzystywane są do nadtapiania i stopowania powierzchni, a także do odparowywanej tarczy różnych materiałów na drodze eksplozyjnej ablacji i wytwarzania mono- lub wielowarstw. Podstawę modyfikacji mikrostruktury na drodze laserowego przetapiania lub laserowego stopowania stanowi drobnokrystaliczna struktura często zawierajaca duze stężenie dodatków stopowych. Metoda bazująca na laserowej ablacji materiału i transporcie strugi na podłoże postrzegana jest jako perspektywiczna. Uzyskiwać z jej wykorzystaniem można prawie nieograniczone spektrum materiałów; od czystych pierwiastków do wieloskładnikowych zwiazków. Podstawy laserowej modyfikacji powierzchni oraz osadzania laserem impulsowym przedstawione zostały w pracy i zilustrowane wynikami badań własnych w tym zakresie. Podano szerokie spektrum możliwosci wykorzystania technologii laserowych w inżynierii materiałowej.

Słowa kluczowe

EN

laser; gradient materials

PL

laser; materiały gradientowe

• 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: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 1
• Strony: 35--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys.

Twórcy

autor

Major B.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego, PAN 30-059 Kraków, ul. Reymonta 25

Bibliografia

• [1] D. S. Rickerby, A. Matthews, Eds., Advanced Surface Coating: a Handbook of Surface Engineering, Chapman and Hall, New York, 1991.
• [2] W. M. Steen. Laser Materia! Processing, Springer-Verlag, 1992.
• [3] T. Burakowski, T. Wierzchoń, Surface Engineering of Metals - Principles, Equipment, Technology, CRC Press, Boca Raton - London - New York – Washington D.C., 1999.
• [4] J. Kusiński, Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej, Wyd. Naukowe „Akapit", Kraków, 2000
• [5] W. Kurz, D. J. Fischer, Fundamentals of Solidification, Trans Tech Publications, Switzerland - Germany - UK - USA, 1992.
• [6] W. Kurz, R. Trivedi. Rapid Solidification Processing and Microstructure Formation, Mat.Sci.Eng, A179/A180, 46,1994,409.
• [7] D. B. Chrisey, G. H. Hubler, "Pulsed Laser Deposition of Thin Films" ed. J. Wiley and Sons, Inc. New York-Chichester-Brisbane-Toronto-Singapore (1994)
• [8] B. Major. Ablacja i osadzanie laserem impulsowym, Wyd. „AKAPIT", Kraków (2002)
• [9] H. J. Hegge, J. Th. De Hosson, Scripta Metall. 24, 593 (1990).
• [10] B. Major, R. Ciach, R. Ebner,F. Jeglitsch, B. Kriszt, K. Rabitsch, Phys.Stat.Sol. (a) 141, 141 (1994).
• [11] V. Synećek, B. Major, P. Bartuska, J. Lasek, M. Simerska, Z. Metallk. 83, 246(1992).
• [12] R. Riedl, S. Karagöz, H. F Fischmaister, F. Jeglitsch, Steel Research 58, 339 (1987).
• [13] H. F. Fischmaister, R. Riedl, S. Karagöz, Met.Trans A, 20A, 2133 (1989).
• [14] K. Rabitsch, R. Ebner, B. Major, Ser. Metall.et Mater. 30, 253 (1994).
• [15] K. Rabitsch, R. Ebner, B. Maj or, PraktMet.Sonderband. 25, 509 (1994).
• [16] G. Hackl, PhD Thesis, Montanuniversität Leoben (Austria), 1991.
• [17] F. Behr, F. Haberling, I. Schruff, Thyssen Edelst.Techn.Ber. 5,1990.
• [18] W. Bochnowski, PhD Thesis, Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, Cracow (Poland), 2002.
• |19] B. Major,W. Bochnowski, A. Klimpel, R. Ebner, Proc.SPIE 5229, 173 (2003).
• [20] A. D.Wilson, A. Leyland, A. Matthews, Surf, and Coat Technol. 62, 618 (1999).
• [21] H. Dong, T. Bell, Wear 238, 131 (2000).
• [22] D. M. Brunette, P. Tengvall, Titanium in Medicine, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2001).
• [23] B. Major, R. Ebner, A. Kumpel, G. Krużel, Proc.SPIE 5229, 178 (2003).
• [24] B. Major. Mechanics of Advanced Materials, edited by Z. Mróz, Centre of Excellence for Advanced Materials and Structures, Warsaw (2002)205-234 (Chapter of monograph) Laser technology in generating microstructure of advanced materials.
• [25] B. Major, W. Mróz, T. Wierzchoń; Inżynieria Materiałowa 23 535-539 (2002).
• [26] E. Czarnowska, T. Wierzchoń, A. Maranda, E. Kaczmarewicz, J.Mat. Sei.: Materials in Medicine 11. 73 (2000).
• [27] B. Major, R. Ebner, T. Wierzchoń, W. Mróz, W. Waldhauser, R. Major, M. Woźniak, Annals of Transplantation 9, No 1A (Suppl.) 30 (2004).
• [28] B. Major, W. Mróz, T. Wierzchoń, W. Waldhauser, J. M. Lackner, R. Ebner, Surface and Coatings Technology 180-181, 580 (2004).
• [29] J. M. Lackner, W. Waldhauser, R. Ebner, B. Major, T. Schöberl, Surface and Coatings technology 180-181, 585 (2004).