Własności cierne materiałów implantowanych jonowo

• Autorzy: Jagielski J. , Piątkowska A.

Warianty tytułu

EN

Friction properties of ion-implanted materials

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka Powierzchniowa" (VI; 20-23.09.2005; Kule k. Częstochowy, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedyskutowane zostały pewne aspekty użycia implantacji jonów do redukcji współczynnika tarcia. Ponieważ tarcie jest zjawiskiem zależnym głównie od wlasności warstwy wierzchniej materiału niewielki zasięg jonów nie stanowi istotnego ograniczenia stosowalności tej techniki a w pewnych przypadkach może nawet stać się warunkiem koniecznym do redukcji współczynnika tarcia. W większości przypadków dawki implantacji wymagane do uzyskania redukcji współczynnika tarcia są znacznie mniejsze niż te wymagane dla redukcji zużycia. Możliwe jest uzyskanie redukcji tarcia różnych materiałów, metali, ceramik i polimerów, pozwalając na uzyskanie korzystnych efektów związanych z oszczędnością energii, eliminacją niebezpiecznych dla środowiska odpadów czy projektowaniem tzw. "inteligentnych materiałów". Wydaje się więc, iż redukcja współczynnika tarcia jest interesującym obszarem zastosowań praktycznych implantacji jonów. W pracy przedstawiono kilka metod redukcji współczynnika tarcia ilustrowanych wybranymi przykładami. '

EN

The advantages of the use of ion implantation for friction reduction are discussed in the article. As friction is surface related phenomenon low penetration depth, a major drawback of this technique, is not disadvantageous characteristics and in some cases can even became a mandatory condition for friction reduction. In general the implantation fluencies required for friction decrease are much lower than those needed for wear improvement. Ion implantation leads to reduction of friction of various materials offering interesting applications mainly related to energy saving, elimination of environmentally harmful wastes and design of advanced "smart" materials. It seems thus that the search for new markets for ion implantation cannot neglect friction-related applications. Selected methods of friction reduction are presented and mechanisms leading to friction decrease are discussed on case-study examples.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 360--363
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Jagielski J.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana

autor

Piątkowska A.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Bibliografia

• [1] Materiały konferencji “Ion Beam Modification of Materials”, ostatni numer publikowany w Nucl. Instr. and Meth., 2003;B 206
• [2] Straede C.A, “Application of ion implantation in tooling industry” Nucl. Instr. and Meth., B113 (1996) 161.
• [3] Hirvonen J.P, Koskinen J, Suni I. “A barometer of plasma- and ion-assisted methods of surface modification” Surf. Coat. Technol. 84 (1996) 600.
• [4] Inoue M, Suzuki Y, Takagi T. “Review of Ion Engineering Center and related projects in Ion Engineering Research Institute” Nucl. Instr. Meth., B121 (1997) 1.
• [5] Onate J.I, Alonso F, Braceras I, Sanz A.L, Rodriguez R.J. “Current status of commercial ion implantation in Spain” Surf. Coat. Technol. 103-104 (1998) 185.
• [6] Rodriguez R.J, Medrano A, Rico M, Sanchez R, Martinez R, Garcia J.A. « Niche sectors for economically competitive ion imnplantation treatments » Surf. Coat. Technol., 158-159 (2002) 48.
• [7] Akhadejdamrong T, Aizawa T, Yoshitake M, Mitsuo A, Yamamoto T, Ikuhara Y. « Self lubrication mechanism of chlorine implanted TiN coatings » Wear 254 (2003) 668.
• [8] Priest M, Taylor C.M. “Automobile engine tribology — approaching the surface” Wear 241 (2000) 193.
• [9] Bowden F.P, Tabor D. “Friction: An Introduction to Tribology”, Anchor Press/Doubleday, Garden City, New York, 1973.
• [10] Piatkowska A, Jagielski J, Gawlik G, Matz W, Richter E, Mozetic M, Zalar A. “Study of micromechanical properties of ion-beam mixed tungsten-on-steel layers“ Wear 254 (2003) 1037.
• [11] Piatkowska A, Jagielski J, Kopcewicz M, Matz W, Zalar A, Mozetic M. „Structural properties of ion beam mixed tungsten/steel layers” Nucl. Instr. Meth., B206 (2003) 1052.
• [12] Jagielski J, Aubert P, Piatkowska A, Groetzchel R, Librant Z. Surf. Coat. Technol., w druku.
• [13] “Materials Analysis by Ion Channeling” eds. L.C. Feldman, J.W. Mayer and S.T. Picraux, Academic Press, New York, 1982.
• [14] Oliver W.C, Pharr G.M, “An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiment” J. Mat. Res., 7(6) (1992) 1564.
• [15] Turos A, Jagielski J, Piatkowska A, Bielinski D, Slusarski L, Madi N.K. „Ion beam modification of surface properties of polyethylene” Vacuum, 70 (2003) 201.
• [16] Sahre K, Eichorn K-J, Simon F, Pleul D, Jahnke A, Gerlach G. “Characterization of ion-beam modified polyimide layers” Surf. Coat. Technol., 139 (2001) 257.
• [17] Andersson P, Lintula P. “Load-carrying capability of water lubricated ceramic journal bearing” Tribol. Int., 27(5) (1994) 315.
• [18] Borutto A, Crivellone G, Marani F. “Influence of surface wettability on friction and wear tests” Wear 222 (1998) 57.
• [19] Jagielski J, Piatkowska A, Librant Z, Aubert P, Legrand-Buscema C, Coindeau S. “Friction properties of ion implanted Al2O3 ceramic” Nucl. Instr. and Meth. B206 (2003) 1097.
• [20] Andersen H.H, w Williams J.S, Poate J.M. (eds.) “Ion Implantation and Beam Processing”, Academic Press, NSW Australia 1984.