Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The growth of Saos-2 cells on DLC layers doped with titanium

Travnickova M., Filova E., Jelinek M., Kocourek T., Bacakova L.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 138 spec. iss.

67

2

Powłoki polimerowe uzyskiwane z wykorzystaniem ablacji laserowej w warunkach kriogenicznych metodą MAPLE

Mróz W., Kasperczyk J., Jelinek M., Kocurek T., Burdyńska S., Janus A., Major B.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1151-1153

PL

Wykorzystując metodę MAPLE (Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation), polegającą na laserowej ablacji 3 tarczy uzyskanej po rozpuszczeniu polimeru w specjalnie dobranym rozpuszczalniku i doprowadzeniu do stanu kriogenicznego, prowadzono badania na warstwach resorbowalnego polimeru wytworzonych na podłożu stopu tytanu Ti-6A1-4V, stali austenitycznej oraz krzemu polikrystalicznego. Metoda MAPLE dostępna jest w nielicznych laboratoriach na świecie, do których należy Instytut Fizyki Czeskiej Akademii Nauk w Pradze. Istotnym jest taki dobór rozpuszczalnika oraz jego stosunku wagowego do polimeru, aby absorpcja promieniowania laserowego zachodziła głównie w materiale rozpuszczalnika. Parujące pod wpływem promieniowania laserowego cząsteczki z zamrożonego do temperatury ciekłego azotu rozpuszczalnika porywają ze sobą cząsteczki osadzanego polimeru. Przy prawidłowym dobraniu warunków eksperymentu można otrzymać stosunkowo dużą efektywność osadzania wyjściowych łańcuchów polimerowych bez degradacji. Użyty rozpuszczalnik po odparowaniu, jest usuwany z komory eksperymentalnej przez układ pomp próżniowych. Badania prowadzono na warstwach kopolimeru: glikolid/L-laktyd. Jako rozpuszczalnik zastosowano chloroform. Tarcze z zamrożonego roztworu odparowywane były na zestawie do ablacji laserem ekscymerowym KrF, przy trzech różnych fluencjach promieniowania laserowego: 0.1; 0.2 i 0.3 J/cm2. Przedmiotem badań była morfologia powierzchni wytworzonej warstwy analizowana z wykorzystaniem mikroskopu sił atomowych, AFM oraz ESEM. Struktura fazowa osadzonych warstw badana była fourierowskim spektrometrem podczerwieni, FTIR. Uzyskane wyniki są unikatowe, ze względu na niską temperaturę degradacji zastosowanego polimeru i stanowią pierwsze tego rodzaju eksperymenty w kraju.

EN

Research works by application of the MAPLE method (Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation) which based on laser ablation at cryogenic conditions of a target produced from the dissolved polymer in specially chosen solvent, were performed on the layers of resorbable polymer deposited on the Ai-6A1-4V titanium alloy, austenitic steel and polycrystalline silicon. The MAPLE method is attainable at few laboratories in the world to which belong the Institute of Physics Czech Academy of Sciences in Praque. The fundamental is selection of solvent in respect to weight of polymer to fulfill absorption of laser radiation within. Evaporated particles of solvent and polymer due to interaction of laser beam with deeply frozen target to liquid nitrogen temperature are transferred to substrate. The correctly chosen conditions of experiments allow to deposit chains of the former polymer without their degradation. The applied solvent is removed from the reactive chamber by a pump system. Experiments were performed on co-polymer glicolide/L-lactide. Choroform was used as a solvent. Targets of the frozen solution were performed to evaporation using system equipped with an KrF excimer laser. Three fluences, i.e. 0.1 ; 0.2 and 0.3 J/cm2 were applied. Surface morphology of deposited layers was examined using Atomic Force Microscopy AFM and Environment Scanning Electron Microscopy ESEM. Phase structure was studied by means of infrared spectroscopy FTIR. The obtained results are unique due to low degradation temperature of the applied polymer and are the first such type of experiments in Poland.

3

Osadzanie cienkich warstw typu DLC metodą ablacji laserowej

Mróz W., Burdyńska S., Jelinek M., Kocourek T., Major B., Prokopiuk A., Sakai Y., Sobiecki J.R., Suda Y., Woźniak M., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 1

4-9

PL

W pracy została przedstawiona mikroskopowa i spektroskopowa analiza cienkich warstw z węgla amorficznego, typu DLC. Warstwy nanoszono metodą laserowej ablacji na podłoża z azotowych i wegloazotowanych stopów tytanu Ti6A12Mo2Cr oraz Ti!A11Mn o temperaturze pokojowej T s równa się 20 stopni C. Osadzanie warstw nastepowało w komorze eksperymentalnej odpompowanej do ciśnienia p równa się 10 minus 3 Pa, przy fluencji promieniowania laserowego F równa się 10 J/cm 2. Badania warstw zostały przeprowadzone na mikroskopie sił atomowych AFM w modzie próbkowania i na spektorze Ramana. Wykonane badania wykazały, iż warstwa TiN sprzyja powstawaniu warstw o podobnej morfologii niezależnie od rodzaju użytego stopu. Przeanalizowano wpływ grubości osadzanych warstw na ich strukturę powierzchniową. W warstwach o największej grubości ( w przybliżeniu 180 nm, 350 nm) dominuje struktura amorficzna, natomiast w warstwie o grubości 60 nm, są widoczne zarysy nanokrystalitów (nanoziaren). Można domniemywać istnienia tam fazy diametopodobnej. Wykonane pomiary pozwoliły określić udział wiązań sp 2 i sp 3 w strukturze osadzonych warstw i w konsekwencji umożliwiły potwierdzenie występowania fazy diamentopodobnej (DLC). Zastosowano także metodę "scratch test", za pomocą której zbadano adhezję jak i stopień ścieralności osadzonych warstw był zadowalający ( ubytek warstw nie był duży, oraz nie zaobserwowano złuszczania materiału osadzanej warstwy w czasie przeprowadzonych testów).

EN

The microscopic and spectroscopic analysis of thin layers of amorphous carbon DLC type is presented. The layers were deposited by laser ablation method on nitrided and carbonitrided titanium alloys Ti6A12Mo2Cr and Ti1A11Mn.The temperature of substrate was 20 degree Celsius, the pressure in reaction chamber 10 minus three Pa the laser fluency 10 J/ cm 2. The deposited coatings were examined by atomic force microscope and Ramam spectroscopy. These investigation has shown that the TiN layers induces the formation of carbon coating of similar morphology independently on the used titanium alloys (Fig. 6, 7). The analysis of the thickness of the layers were also done. The structure of the thick layers (180 nm and 350 nm) is amorphous ( Fig. 1, Fig. 2ab), but in the thin layer (60 nm) there are some cristallites (Fig. 2cd). We can assume that the DLC type layer exists in this coating. Tne Raman investigations enable the estimation of proportion of sp 2 and sp 3 bonds in the deposited coatings (Fig. 4, 5). The scratch test was conducted to investigate the adhesion of the carbon coating to the surface (Fig. 8). The results have shown that the adhesion is quite good and the decrease of coating are low.

4

BN-based nano-composites obtained by pulsed laser deposition

Major B., Mróz W., Jelinek M., Kosydar R., Kot M., Major Ł., Burdyńska S., Kustosz R.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2006

|

Vol. 54, nr 2

181-188

EN

Boron nitride thin layers were produced by means of the pulsed laser deposition technique from hexagonal boron nitride target. Two types of laser Le. Nd:YAG with Q-switch as well as KrF coupled with RP generator were used. Influence of deposition parameters on surface morphology, phase composition as well as mechanical properties is discussed. Results obtained using Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, Transmission and Scanning Electron Microscopy, Atomic Force Microscopy are presented. Micromechanical properties measured during microindentation, scratch and wear tests are also shown.

5

Wpływ parametrów osadzania laserem impulsowym na morfologię warstw azotkn boru

Kosydar R., Mróz W., Jelinek M., Prokopiuk A., Nistor L., Tendeloo G., Major B.

Inżynieria Materiałowa

|

2005

|

Vol. 26, nr 5

346-348

PL

Cienkie warstwy azotku boru (BN) uzyskano metodą osadzania laserem impulsowym (PLD). Ablację heksagonalnego azotku boru (h-BN) prowadzono z wykorzystaniem lasera ekscimerowego KrF wspomaganego generatorem plazmy 0 częstości radiowej (RF). Warstwy osadzono w atmosferze azotu na podłożu Ti6Al4V z buforowq warstwą azotku tytanu wytworzoną na drodze azotowania jarzeniowego. W powłoce uzyskanej w 700°C, na podstawie badań HRTEM, zidentyfikowano fazy: w-BN, t-BN i h-BN. Morfologia powierzchni warstw uzyskanych na podłożu Ti6Al4V bez warstw buforowych zależy od parametrów procesu. Niższa prędkość osadzania sprzyjała tworzeniu sią większych i lepiej uksztaltowanych krystalitów. Warstwy zbudowane są z półsferycznych konglomeratów złożonych z szeregu krystalitów kolumnowych. Przy wzroscie ciśnienia obserwowany jest wzrost chropowatości i zmiany w morfologii powierzchni wynikające ze zróżnicowanego sposobu wzrostu warstwy. Krystality o kształcie płytek są ułożone prostopadle oraz równolegle do powierzchni.

EN

Boron nitride (BN) thin coatings were fabricated using pulsed laser deposition (PLD) technique. Ablation of hexagonal boron nitride (h-BN) target was performed by means of an KrF excimer laser. Radio frequency dischargo generator was additionalJy applied. The process was carried out in nitrogen atmosphere on Ti6Al4V titanium alloys with titanium nitride buffer layen obtained by glow discharge nitriding. HRTEM investigation revealed that coatings obtained at 700 °C were composed of w-BN, t-BN and h-BN phases, Surface morphology of layers deposited on Ti6Al4V substrates without any buffer layers depends on process parameters. Lower growth rate allows 10 obtain larger and better shaped crystallites. Layers consist of semi-spheriolll conglomerates were composed of columnar crystallites. Progressive increase of nitrogen pressure led to rise of surface roughness and change in the way ut layer growth. Plate-like crystallites are alligned normal and parallel to Iht substrate surface.

6

Spektrometria ramanowska w diagnostyce warstw typu DLC osadzanych metodą ablacji laserowej

Mróz W., Burdyńska S., Jelinek M., Kocourek T., Prokopiuk A., Sakai Y., Suda Y.

Inżynieria Materiałowa

|

2005

|

Vol. 26, nr 5

353-356

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy strukturaInej i fazowej cienkich warstw węgla amorficznego zwanych często w literaturze warstwami typu DLC (z ang: diamond like carbon). Warstwy zostały osadzone metodą laserowej ablacji PLD (z ang: pulsed laser deposition), na układzie lasera KrF pracującego na długości faIi & = 248 nm, z częstotIiwościami; f = 3 Hz i f = 17 Hz, przy fluencji promieniowania laserowego F ~ 10 J/cm², na podkładach ze stopów tytanu Ti6Al2M02Cr i Ti1Al-1Mn, o temperaturze pokojowej. Proces osadzania warstw prowadzony był przy ciśnieniu w komorze eksperymentaInej p~ 10 -³ Pa. Na obu podłożach były wcześniej osadzone warstwy buforowe z azotku tytanu (TiN) lub wyglikoazotku tytanu (TiCN) metodą azotowania jarzeniowego. Badania osadzonych warstw wykonano spektrometrem Ramana wykorzystującym do analizy laser o długości fali & = 532 nm. Rejestracja rozproszonego widma ramanowskiego była prowadzona w zakresie liczb falowych 200 -4000 cm-1. Wykonane badania miały na celu ocenę składu fazowego naniesionych warstw oraz oszacowanie udziału ilościowego rozwiązań o hybrydyzacji sp³ - charakterystycznych dla fazy diamentopodobnej. Analiza strukturalna i ilościowa fazy sp³ została wykonana poprzez określenie stosunków nachylenia zbocza widma ramanowskiego S = (I13oo-I11OO)/I11OO w zakresie liczb falowych 1100 - 1300 cm-1 i stosunków pików R = I500l/I1550. Topografia osadzonych warstw była wizualizowana mikroskopem sił atomowych AFM (z ang: Atomic Force Microscopy). Na zdjęciach najcieńszej warstwy (~ 60 nm) są miejscowo widoczne zarysy nanokrystaIitów (nanoziaren), które mogą być strukturami o dużej zawartości wiązań typu sp³.

EN

In the article results of phase and structural analysis of the thin amorphous carbon films often called diamond like carbon films (DLC) are presented. Films were produced by pulsed laser deposition using a KrF excimer laser & = 248 nm), working with frequencies f = 3 Hz and f= 17 Hz. Laser fluency was F ~ 10 J/cm², the same for all depositions. Films were deposited on titanium alloy substrates Ti6Al2M02Cr and Ti1Al-1Mn covered with titanium nitride (TiN) or titanium carbon nitride (Ti CN) buffer layers. Process was carried out in a vacuum chamber with pressure p ~ 10-³ Pa at room temperature. An investigations of DLC layers were executed on Raman spectrometer with the wavelength of diagnostic laser & = 532 nm. Registration of scattered spectrum was made in range 200 - 4000 cm-1. The main aim of our studies was to estimate a phase composition and quantity of fraction with sp' hybridization. The intensity ratio R = I5001/I 1550 and the average slope S = (I1300-I11OO)/I11OO were used for estimation of the structural and quantitative composition of the DLC films. Surface topography of deposited films was visualized by Atomic Force Microscopy. At the topography of the thinnest film (~ 60 nm) in some places are visible profiles of nanocrystalIites, which could be structures with high content of sp³ fraction.

7

Experimental study on bubble pump performance with organic working fluids

Koyfman A., Jelinek M., Levy A., Borde I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2003

|

Z. 77

25-32

EN

The performance of a diffusion absorption refrigeration system is dependig primarily on the performance of the bubble pump. The bubble pump is a vertical tube with a heating element at the botton, in which a flow is induced by a boiling and segregation process of a binary solution. The supplied heat, generated gas that lift up the binary mixture through the verticaltube in various two-phase modesof flow. In the present study, the performance of a bubblepump with organic working fluids was carried out experimentally. During the investigation pictures were taken showing that the bubble pump operates at slug flow regime with a churn floow regime at the entrance of the bubble pump tube and that performance of the bubble pump depends mainly on the motive head and on the heat input to the bubble pump.

8

Twarde powłoki na bazie azotków oraz faz międzymetalicznych wytwarzane laserem impulsowym w aspekcie ich perspektywicznych zastosowań

Major B., Mróz W., Bonarski J., Jelinek M., Lackner J., Waldhauser W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

527-529

PL

Prowadzono badania powłok z faz międzymetalicznych przy ablacji z wykorzystaniem lasera ekscymerowego KrF z tarczy wytworzonych na drodze metalurgicznej z faz typu FeAl i Ni3Al. Powłoki z azotku tytanu wytworzone zostały metodą PLD z zastosowaniem lasera Nd:YAG przy ablacji z tarczy tytanowej w atmosferze azotu oraz nanoszono je na podłoże ze stali ferrytycznej oraz z poliuretanu. Osadzanie prowadzono w położeniu tak prostopadłym do odparowanej na drodze ablacji strugi, jak również równoległym do jej osi. Analizowano morfologię powłoki na mikroskopie SEM oraz AFM. Dokonano pomiarów tekstury oraz wartości naprężeń własnych.

EN

Examinations of intermetallics coatings produced by ablation of the FeAl and Ni3Al targets obtained by conventional metallurgy were performed. Titanium nitride coatings were fabricated by PLD using Nd:YAG laser on both metallic (ferritic steel) and polyurethane substrates by ablation of pure titanium in nitrogen environment. On-axis and off-axis geometry of deposition on metallic substrate was applied. Study of morphology using SEM and AFM was performed. Texture studies as well as residual stresses measurements were carried out.