Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Boron nitride/titanium nitride laminar lubricating coating deposited by pulsed laser ablation on polymer surface

Kosydar R., Bonarski J.T., Kot M., Zimowski S., Ferraris M., Salvo M., Major B.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2008

|

Vol. 56, nr 3

217-221

EN

Pulsed laser deposition technique was applied for covering elastic cast-polyurethane membranes with titanium nitride and boron nitride layers. The deposition process was realized using a Nd:YAG laser with Qswitch in stages; firstly the membranes were coated with ultrathin titanium nitride layer (TixN) by evaporation of a metallic titanium disk in nitrogen gas atmosphere and then a layer of boron nitride (BN) was deposited by ablation of hexagonal h-BN target in argon atmosphere. The surface morphology was observed by scanning electron microscopy. Chemical composition was analyzed by energy dispersive X-ray spectrometry. The phase analysis was performed by means of grazing incidence X-ray diffraction and attenuated total reflection infrared spectroscopy. The crystallographic texture was measured. The wear test was performed by pin-on-disk method. Hexagonal boron nitride layers with (0001)[uvtw] texture with flake-like grains were fabricated. The structure and texture of boron nitride was identical irrespectively of substrate roughness or BN thickness. Pin-on-disk wear tests showed that the coatings effectively decreased the friction coefficient from two to even four times comparing to pure polyurethane and polyurethane covered with graphite. This proved that deposited layers can replace graphite as a lubricating material used to protect polymer surfaces.

2

Struktura i właściwości tribologiczne warst na bazie azotku boru osadzonych laserem impulsowym na podłożu polimerowym i metalicznym

Kosydar R., Kot M., Zimowski S., Major R., Mróz W., Major B.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1085-1088

PL

Osadzanie azotku boru przy użyciu lasera Nd:YAG na podłożu poliuretanowym pokrytym azotkiem tytanu pozwala na uzyskanie warstw o strukturze h-BN silnie steksturowanych z płaszczyznami (00.2) ułożonymi równolegle do podłoża. Warstwy te wykazują niski współczynnik tarcia rosnący w miarę zwiększania wartości obciążenia. Osadzenie warstw BN przy zastosowaniu lasera KrF wspomaganego generatorem plazmy na azotowanym jarzeniowo stopie Ti6A14V prowadzi do uzyskania wielowarstw BN/TixN o mikrotwardości od 170 do 1453 HV i module Younga od 77 do 220 GPa. Próbki poddane testowi zarysowania nie wykazały kruchego pękania, zniszczenie krytyczne nastąpiło tylko w przypadku warstw otrzymanych bez podgrzewania podłoża z warstwą buforową BN lub uzyskanych przy temperaturze 500 °C bez stosowania warstwy buforowej BN. Test zużycia w tarciu suchym wykazał niewielką głębokość wytarcia do około 1 um. Najmniejsze zużycie i najniższy współczynnik tarcia wykazuje próbka amorficzna uzyskana bez podgrzewania podłoża, a najwyższe zużycie i największy współczynnik tarcia warstwy krystaliczne otrzymane przy podgrzewaniu podłoża do 700 °C.

EN

The deposition of boron nitride using Nd:YAG laser on polyurethane covered with titanium nitride leads to formation of crystalline h-BN layers strongly texturized with (00.2) lattice planes parallel to the sample surface. Layers exhibit low friction coefficient rising with increasing of applied load. Boron nitride layers were also obtained by KrF excimer laser enhanced by plasma generator onto glow discharged nitrided Ti6A14V alloy. This BN/TixN multilayer structure reveals microhardness between 170 to 1453 HV and Young modulus from 77 to 220 GPa. Scratch tests showed that there was no brittle cracking on the surface. Critical damage was observed only in layers deposited without substrate heating or at 500 °C with BN buffer layer. Wear tests exhibited low wear depth below one micrometer. The lowest wear and the highest friction coefficient revealed amorphous sample obtained without substrate heating, while the largest wear and friction coefficient was stated for the crystalline samples deposited at 700 °C.

3

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.

4

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.