Synteza warstw Al2O3 metodą MOCVD na spiekanym Al2O3

• Autorzy: Sawka A. , Kwatera A.

Warianty tytułu

EN

Synthesis of Al2O3 layers on sintered Al2O3 by MOCVD method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań nad syntezą czystych warstw Al2O3 za pomocą metody MOCVD z zastosowaniem acetyloacetonianu glinu jako podstawowego reagenta na podłożach ze spiekanego Al2O3 w postaci płytek wieloostrzowych stosowanych do obróbki skrawaniem. Celem nanoszenia takich warstw jest uzyskanie narzędzi skrawających przydatnych do skrawania stopów metalowych o bardzo precyzyjnym składzie chemicznym z szybkością skrawania ok. 1000 m/min. Do obróbki skrawaniem tego rodzaju stopów są stosowane obecnie węgliki spiekane pokrywane czystymi warstwami Al2O3, ale przy maksymalnej prędkości skrawania 600 m/min. Wiadomo, że im większa szybkość skrawania, tym gładsza jest obrabiana powierzchnia i większa wydajność tego procesu. Płytki ze spiekanego Al2O3 niepokrywane taką warstwą Al2O3 nie są odpowiednie do tego celu, ze względu na to, że uzyskanie nieporowatych, o dużej wytrzymałości mechanicznej płytek wieloostrzowych z tego materiału wymaga stosowania specjalnych dodatków, np. Y2O3, Cr2O3, MgO, które tworzą ciekłe eutektyki z Al2O3 w trakcie spiekania. Uzyskany w ten sposób materiał jest nieporowaty, ale jednocześnie zanieczyszczony. Nanoszone warstwy poddano badaniom mikrostruktury. W zależności od temperatury syntezy otrzymano warstwy nanokrystaliczne o różnej wielkości ziaren. W wyższej temperaturze nanokrystality miały większe rozmiary niż te, które powstały w niższej temperaturze. W trakcie wykonywania przełomów próbek warstwy nie oddzielały się od podłoża, co świadczy o dobrej ich wzajemnej adhezji.

EN

This work shows preliminary results of resarch on synthesis of pure Al2O3 layers by MOCVD method using aluminium acetyloacetonate as basic reagent. Indexable inserts for machining of sintered Al2O3 were used as substrates. The purpose of such layers deposition is obtaining cutting tools useful for cutting metal alloys with very precise chemical composition of the cutting speed of about 1000 m/min. Cemented carbides coated with pure Al2O3 layers are used for machining this kind alloys, but the maximum cutting speed can not exceed about 600 m/min. The higher the cutting speed, the smoother the machined surface and the greater efficiency of the process. Uncoated Al2O3 layer of pure sintered Al2O3 plates are not suitable for this purpose, due to the fact that obtaining the non-porous, of high mechanical strength of the cutting inserts of this material requires the use of special additives such as Y2O3, Cr2O3, MgO, that form the eutectic liquid Al2O3 during sintering. The result is a nonporous material, but contaminated. Microstructure of the layers was studied. At higher temperatures, nanocrystallites were larger than those obtained at lower temperatures. In the course of fracture layers are not separated from the substrate, which demonstrates the good of their mutual adhesion.

Słowa kluczowe

PL

warstwy Al2O3 na spiekanym Al2O3; metoda MOCVD

EN

Al2O3 layer on sintered Al2O3; MOCVD method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 5
• Strony: 408--410
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Sawka A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Kraków

autor

Kwatera A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Kraków

Bibliografia

• [1] Kwatera A., Sawka A., Wójcik M., Tomaszewski W.: Wstępne badania nad syntezą czystych warstw α-Al 2 O 3 metodą CVD na spiekanym tlenku glinu. Inżynieria Materiałowa 5 (112) (1999) 304÷307
• [2] Kwatera A.: Obróbka krzemem wierzchniej warstwy grafitu. Praca doktorska, AGH Wydział Ceramiczny, Kraków (1971).
• [3] Kwatera A., Sawka A.: Preparation of amorphous composites if silicon nitride and carbon layers on silica glass by chemical vapour deposition method. Journal of Non-Crystalline Solids 265 (2000) 120÷124.
• [4] Kwatera A.: Modelowanie chemicznego procesu osadzania cienkich warstw z fazy gazowej w warunkach kontrolowanych dyfuzją reagentów do podłoża. Ceramika 62, Zeszyty Naukowe AGH, Kraków (1991).
• [5] Kwatera A.: Carbon-doped α-Al 2 O 3 films synthesized on cemented carbide tools by the Metal Organic LPCVD technique. Thin Solid Films 200 (1991) 19÷32.