Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Powłoki węglowe domieszkowane krzemem wytwarzane metodą RF PACVD

Jędrzejczak A., Batory D., Cłapa M., Makówka M., Niedzielski P.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 5

459--462

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań właściwości kompozytowych warstw diamentopodobnego węgla domieszkowanych krzemem, wytworzonych hybrydową metodą RF PACVD/MS na utlenianym w wyładowaniu jarzeniowym stopie tytanu Ti6Al7Nb. Stwierdzono, iż całkowita grubość warstwy utlenionej na powierzchni substratu wynosi ok. 100 um, natomiast badania twardości na przekroju poprzecznym wykazały ponad dwukrotny wzrost tego parametru w porównaniu z niemodyfikowanym stopem tytanu. Technologia syntezy warstw Si-DLC obejmowała zastosowanie międzywarstwy o charakterze gradientowym Ti-TixCy o grubości ok. 200 nm w celu poprawy adhezji ﬁnalnych powłok na bazie węgla i krzemu. W celu uzyskania różnych koncentracji krzemu powłoki były wytwarzane z mieszaniny metanu oraz oparów ciekłego prekursora krzemoorganicznego (heksametylodisiloksanu) przy różnym stosunku przepływu oraz w szerokim zakresie ujemnego potencjału autopolaryzacji elektrody w.cz. Wykazano, iż metodą RF PACVD Z wykorzystaniem mieszaniny metan/heksametylodisiloksan można wytworzyć jednorodną, dobrze przylegającą do zastosowanego podłoża powłokę węglową domieszkowaną krzemem. Zbadano prędkości nanoszenia oraz przeprowadzono badania składu chemicznego i właściwości mechanicznych uzyskanych warstw. Skład chemiczny prekursora krzemoorganicznego przyczynił się do znacznego wzrostu prędkości nanoszenia, wykazując praktycznie jej liniowy wzrost wraz ze zwiększającą się koncentracją oparów ciekłego prekursora krzemoorganicznego. Zaobserwowano zwiększenie twardości warstw towarzyszące wzrostowi stosunku CH4/HMDSO dla wysokich wartości ujemnego potencjału autopolaryzacji (800÷1000 V) oraz znaczny spadek tego parametru W przypadku małej wartości Up (600 V). Dla wszystkich badanych powłok, niezależnie od wartości ujemnego potencjału autopolaryzacji, stwierdzono znaczące zmniejszenie modułu Younga postępujące wraz ze zmniejszającym się stosunkiem przepływu CH4/HMDSO.

EN

This paper presents the results of a preliminary study of properties of silicon-doped diamond-like carbon composite layers produced by a hybrid RF PACVD/MS method onto oxidized in the glow discharge titanium Ti6Al7Nb alloy. lt was found that the total thickness ofthe oxidized layer on the surface of the substrate was about 100 um, and the hardness tests on the cross section have shown double increase of this parameter compared to the unmodiﬁed titanium alloy. The technology of synthesis of Si-DLC layers included the use of a gradient Ti-TixCy interlayer of 200 nm in thickness in order to improve the adhesion of the final carbon and silicon based coating. In order to obtain different concentrations of silicon, the coatings were produced from a mixture of methane and vapour of liquid organosilicon precursor (hexamethyldisiloxane) at a different gas flow ratios and a wide range of negative self-bias. It has been shown that by the RF PACVD method, using a methane/ hexamethyldisiloxane mixture, the uniform and well adherent silicone doped carbon coatings can be produced. The deposition rates, chemical composition as well as mechanical properties of the obtained layers were studied. The chemical composition of organosilicon precursor contributed to a signiﬁcant increase of the deposition rates and showed its almost linear increase with increasing concentration of the vapours. For high values of the negative selfbias (800÷1000 V) an increase in the hardness of the layers with increased CH4/HMDSO flow ratio was observed. Whereas considerable decrease of this parameter was observed in the case of low Up (600 V) value. The signiﬁcant decrease in the Young's modulus progressing with decreasing CH4/ HMDSO ﬂow ratio for all examined coatings, regardless of the negative selfbias potential, was found.

2

Kształtowanie właściwości warstw NCD z zastosowaniem trawienia jonowego jako obróbki wstępnej w metodzie RF PACVD

Grabarczyk J.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 112

36-41

PL

W pracy przedstawiono wpływ obróbki wstępnej, polegającej na trawieniu jonowym powierzchni, na aktywną zmianę struktury warstw węglowych syntetyzowanych w metodzie plazmy wysokiej częstotliwości (RF PACVD). W badaniach warstwa węglowa osadzana była na powierzchni stali medycznej (AISI 316L) w plazmie metanowej. Podczas obróbki wstępnej, trawienia jonowego, zmieniano negatywny potencjał polaryzacji elektrody w granicach od 1000 V do 1600 V. Te zmiany prowadziły do obserwowanych różnic w strukturze, chropowatości, grubości i właściwościach tribologicznych warstw węglowych. Wykazano, iż wyższe parametry trawienia jonowego, poprzez zwiększenie energii bombardowania jonowego prowadzącego do intensywniejszego nagrzewania podłoża, powodują silne zmiany w strukturze powstającej warstwy. Ma to istotny wpływ na właściwości warstwy, a zwłaszcza jej odporność korozyjną i twardość.

EN

Here is presented evidence of how ion etching pre-treatment in the radio frequency plasma-assisted chemical vapour deposition (RF PACVD) method produces an active change in the substrate's surface and forms an interlayer between the surface and the carbon coating, thus creating the best conditions to deposit the coating onto the substrate. In this method, a film is deposited onto the surface of a medical steel (AISI 316L) sample in methane plasma. During the ion etching pre-treatment, the negative bias voltage parameters are changed from 1000 V to 1600 V. These changes lead to observed differences in the structure, roughness, thickness, and tribological properties of the carbon films. High ion etching causes an increase in the temperature of the surface and can compromise the surface and interlayer integrity, causing changes in the corrosion resistance and hardness of the carbon coating.

3

Charakterystyka powłoki kompozytowej warstwa węglowa/HAp wytwarzanej na potrzeby medycyny

Gawroński J., Pietrzyk B.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 6

533-535

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące problematyki związanej ze zwiększeniem przyczepności hydroksyapatytu (HAp), wykonanego metodą zol-żel, do stali austenitycznej (AISI 316L) przez wytworzenie na niej po-średniej warstwy węglowej (metodą RF PACVD), która ma jednocześnie za zadanie ograniczyć metalozę. Wyniki badań jednoznacznie wykazały, że pośrednia warstwa węglowa znacząco zwiększa przyczepność hydroksyapatytu do podłoża metalicznego, ograniczając jednocześnie znacząco przenikanie jonów metali do tkanki mięsnej.

EN

The paper contains results of studies concerning the problems associated with increased of hydroxyapatite (HAp) adhesion, manufactured by using Pulse Laser Deposition (PLD) method, to the austenitic steel (AISI 316L) through the coating of carbon interlayer on it, deposited by Radio Freąuency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (RF PACVD) method which simultaneously has to limit of metalosis process. Test results unequivocally showed that the intermediate carbon layer in a determined manner increase the adhesion of hydroxyapatite to the metallic substrate as well as keep to a minimum metal ions penetration into the tissue.

4

Odporność korozyjna powłok węglowych nanoszonych metodą hybrydową

Rogowska R., Smolik J.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 2

115-128

PL

Celem pracy było uzyskanie i przebadanie, pod względem odporności korozyjnej, powłok DLC (ang. diamond like carbon). Powłoki DLC o różnym składzie chemicznym oraz różnych udziałach procentowych fazy diamentu i grafitu otrzymano metodą hybrydową, będącą połączeniem metody RFPACVD oraz reaktywnego rozpylania magnetronowego. Dobierając optymalny skład powłoki zmieniano temperaturę podłoża, skład atmosfery, ciśnienie gazu, polaryzację podłoża, napięcie wyładowania magnetronowego oraz czas procesu. Wykonano elektrochemiczne badania korozyjne. Oceniono wygląd powłok węglowych po badaniach korozyjnych i wytypowano powłoki o największej odporności na korozję.

EN

The aim of this work was to obtain and examine the DLC (diamond like carbon) coatings in terms of their corrosion resistance. The DLC coatings, differentiating in chemical structure and composition phase of diamond and graphite, were obtained by hybrid method, which consists of RF PACVD method and reactive magnetron sputtering method. While choosing the optimum composition of coating, the temperature of substrate, composition of atmosphere, pressure of gas, polarization of substrate, tension of magnetron discharge as well as the time of the process were altered. The electrochemical corrosion investigations were carried out. After conducting a corrosive study, the appearance of carbon coatings was estimated and coatings with the largest resistance on corrosion were chosen.

5

Odporność korozyjna NiTi pokrytego warstwą diamentową w roztworze Tyrode'a

Czerniak-Reczulska M., Bogusławski G., Błaszczyk T., Grabarczyk J.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

917-919

PL

Nitinol-stop z pamięcią kształtu jest często stosowanym materiałem w kardiologii interwencyjnej, ortodoncji i ortopedii. Jest to bardzo atrakcyjny materiał ze względu na właściwości mechaniczne ale posiada wysoką zawartość Ni około 50%, który wywołuje reakcje alergiczne. W celu poprawienia biokompatybilności implantów z NiTi prowadzi się badania nad modyfikacją jego powierzchni [3]. Poniższe badania dotyczą NiTi modyfikowanego warstwą diamentową wytworzoną metodą RF PACVD (Radio Frequency Plasma Activated Chemical Vapour Deposition) [4].

EN

Nitinol - shape memory alloy is often used material in interventional cardiology, orthodontics and orthopedics. It has very attractive mechanical and physical properties but NiTi has big percent Ni about 50% weight, which cause allergy, often. In order to improve biocompatibility implants on NiTi the guide are investigation over modification NiTi [3]. In this study NiTi was modification by diamond layer manufactured by Radio Frequency Plasma Activated Chemical Vapour Deposition (RF PACVD) method [4]. Parameters of coating process shows table 1. The corrosion properties NiTi in Tyrod's solution, were investigated by potentiodynamics polarization measurement (table 2). The surface and structure samples were observed on metallographic microscope, scaning electron microscope (SEM), X-Ray analysis.

6

Analysis and characterisation of diamond-like a-C:H films obtained from pure methane by RF PACVD method

Smolik J., Walkowicz J.

Tribologia

|

2004

|

nr 6

69-88

EN

The paper presents results of investigations on structure and phase composition of diamond-like a-C:H films obtained from pure methane by the RF PACVD method on medical steel AISI316L at different process parameters: rf bias voltage, substrate temperature, methane flow. The Raman spectroscopy was used to determine relative amounts of diamond-like and graphite-like phases in deposited coatmgs. In order to reveal the influence of the process parameters on the structure of the whole composite, i.e. the phase composition of diamond-like films as well as the phase composition of transitional diffusion layer which was formed under the substrate surface during the RF PACVD process, the X-ray phase analysis was carried out with the use of a diffractometer Philips PW 1830. Microscopic investigations of the surface morphology of deposited coatings were carried out using scanning electron microscope Hitachi S-2460N and a metallographic microscope Neophot 32. Surface roughness analysis of deposited films was executed using profile measurement gauge Hommel Tester T1000. Based on the results obtained from carried out investigations authors proved that the phase composition and structure of diamond-like a-C:H films are determined first of all by two parameters of the process: rf bias voltage and substrate temperature. Consequently, the control of the process should be based on monitoring of both structure of the plasma and phase composition of deposited coating.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań strukturalnych powłok a-C:H otrzymanych w atmosferze czystego metanu metodą RF PACVD na podłożu ze stali medycznej AISI 316L, przy różnych parametrach procesu technologicznego: polaryzacja podłoża, temperatura podłoża, przepływ metanu. W celu określenia struktury fazowej badanych powłok węglowych wykorzystano metodę spektroskopii ramanowskiej, natomiast w celu analizy zmian fazowych zachodzących w podłożu przeprowadzono analizę fazową z wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej - dyfraktrometr Philips PW 1840. W artykule przedstawiono również wyniki badań metalograficznych, badań morfologii powierzchni z wykorzystaniem elektronowej mikroskopii skaningowej oraz profilografu Hommel Tester T1000. Na podstawie uzyskanych wyników autorzy wykazali, że struktura fazowa powłok a-C:H, nakładanych metodą RF PACVD w atmosferze czystego metanu, jest determinowana poprzez dwa główne parametry procesu: napięcie polaryzacji oraz temperaturę podłoża.