Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

TRIP steel topography examined by AFM (Atomic Force Microscopy)

Dryja M., Lis A., Wieczorek P.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

106--108

EN

The paper presents test of the surface topography carried out on samples made of CMnAlSi steel after austenitizing treatment at 850°C, and then intercritical annealing at 500°C for 600 s and 300 s and cooling down from 800°C with cooling rate of 5°C/s. The analysis of surface topography was performed by the half-contact method which gave details of height, amplitude and phase imaging. The results of the measurements showed that, after etching in nital, the ferrite is stronger etched than other structural components, and is visible as the undermost dark areas (Figures 2, 3 a÷c). Conducted linear analysis and determination of the average surface roughness parameters Ra of the steel for the sample cooled with V = 5°C/s revealed the presence of ferrite, bainite and retained austenite (Fig. 6).

PL

W pracy przedstawiono badania topografii powierzchni przeprowadzone na próbkach ze stali CMnAlSi poddanej austenityzowaniu w 850°C, a następnie: wytrzymaniu izotermicznemu w temperaturze 500°C przez 600 s, 300 s oraz chłodzeniu z temperatury 800°C z szybkością 5°C/s. Analizę topografii powierzchni przeprowadzono metodą półkontaktu, uzyskując dane z wysokości, amplitudy drgań oraz obrazowania fazowego. W wyniku pomiarów wykazano, że trawienie w nitalu powoduje, iż ferryt trawi się najmocniej w porównaniu z pozostałymi składnikami strukturalnymi i jest widoczny jako ciemne obszary najniżej położone (rys. 2, 3a÷c). Przeprowadzona analiza liniowa oraz wyznaczenie parametru chropowatości Ra i średniej wysokości w stali dla próbki chłodzonej z V = 5°C/s wykazała występowanie ferrytu, bainitu oraz austenitu szczątkowego (rys. 6).

2

Influence of solvent on the surface morphology and optoelectronic properties of a spin coated polymer thin films

Weszka J., Szindler M.M., Szczęsna M., Szindler M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

302—307

EN

Purpose: The aim of this paper was to investigate changes in surface morphology and optoelectronic properties of MEH-PPV thin films. Thin films were prepared using spin coating method. Design/methodology/approach: The changes in surface topography was observed by the atomic force microscope AFM. The results of thin films roughness have been prepared in the software XEI. The UV/VIS spectrometer was used to investigate absorbance of the obtained thin films. Findings: Results and their analysis allow to conclude that the solvent, which is an important factor in spin coating technology has an influence on surface morphology and optoelectronic properties of MEH-PPV thin films. Practical implications: Known MEH-PPV optoeletronic properties and the possibility of obtaining a uniform thin film show that it can be a good material for optoelectronic and photovoltaic application. Originality/value: The paper presents some researches of MEH-PPV thin films deposited by spin coating method deposition on glass BK7. A MEH-PPV solution was prepared using three different solvents: chlorobenzene, chloroform and pyridine.

3

Ocena chropowatości powierzchni tlenku indowo-cynowego (ITO)

Araźna A., Kozioł G., Janeczek K., Futera K., Stęplewski W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 8

29-30

PL

W pracy wykonano charakterystykę powierzchni warstw tlenku indowo-cynowego (ITO) poddanych różnym sposobom przygotowania podłoża. Oceniano ich chropowatość przy użyciu mikroskopu sit atomowych (AFM). Zastosowano trzy sposoby przygotowania powierzchni ITO: czyszczenie w płuczce ultradźwiękowej w acetonie i alkoholu etylowym (R1) lub alkoholu izopropylowym (R2) w temperaturze otoczenia oraz czyszczenie w roztworze zawierającym NH₄OH, H₂O₂ oraz wodę (R3) w temperaturze 60°C. Wyniki badań wykazały, że właściwości powierzchni ITO ściśle zależą od zastosowanego sposobu przygotowania powierzchni. Najmniejsze wartości średniej (Ra) i średnio-kwadratowej chropowatości (Rms) po trawieniu obserwowano na próbkach ITO trawionych w roztworach R2. Natomiast największe wartości chropowatości uzyskano po czyszczeniu próbek ITO w roztworze R3. Mikrografie AFM wykazały, że powierzchnia tych próbek jest dużo bardziej nierównomierna w porównaniu z próbkami czyszczonymi w roztworach R1 i R2. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że roztwór R3 jest zbyt agresywnym roztworem dla warstw ITO i nie może być stosowany do ich trawienia. Uznano, że czyszczenie w ultradźwiękach i alkoholu jest odpowiednie do przygotowania powierzchni ITO.

EN

In this work, a study of the surface properties of treated indium tin oxide (ITO) substrates was made. The surface characteristics of ITO thin films are investigated by means of an AFM (atomic force microscopy) method. We used three different cleaning treatments among others: washing in an ultrasonic bath of acetone and ethyl alcohol (R1) or isopropyl alcohol (R2) in room temperature as well as dipping into solution (prepared from NH₄OH and distilled water - R3) at 60°C. Experimental results show that the ITO surface properties are closely related to the treatment methods. The less value of average (Ra) and root-mean-square (Rms) surface roughness after treatment for samples ITO treated in acetone and isopropyl alcohol was registered. However, the highest value of surface roughness for ITO samples after R3 treatment was obtain. The AFM micrographs showed that surface of R3 ITO treated was the most irregular, compared with the ITO samples R1 and R2. The ITO layers were severely etched by R3 solution and that this treatment was too aggressive to clean ITO surface. Based on the experiments results we stated, that the ultrasonic degreasing in acetone and alcohol could be considered as an effective method of ITO treatment.

4

Ocena stanu powierzchni stali stosowanej na narzędzia chirurgiczne za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM)

Gwoździk M.

Engineering of Biomaterials

|

2009

|

Vol. 12, no. 89-91

74--76

PL

Prezentowana praca przedstawia wyniki badań stanu powierzchni stali X39Cr13 z gatunku stali stopowych odpornych na korozję stosowanych na narzędzia chirurgiczne. Badaną stal poddano obróbce cieplnej (hartowanie + odpuszczanie) oraz powierzchniowej (azotowanie jarzeniowe). Po zastosowanych obróbkach powierzchnię próbek analizowano za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM).Przeprowadzone badania pozwoliły na ocenę wpływu różnych wariantów obróbek na stan powierzchni poprzez parametr chropowatości.

XX

The paper presents results of surface condition examinations of X39Cr13 steel from the group of corrosion-resisting alloy steels used for surgical instruments. The tested steel was subject to heat (quenching + tempering) and surface (plasma nitriding) treatment. After the treatments applied the specimens surface was analysed by means of atomic forces microscope (AFM).The examinations carried out allowed evaluating the effect of various treatments’ variants on the surface condition through the roughness.

5

Projekt niekonwencjonalnego smarowania mikrołożysk ślizgowych

Wierzcholski K., Miszczak A.

Tribologia

|

2008

|

nr 4

283-290

PL

Hydrodynamiczna teoria smarowania w zakresie mikrołożysk ślizgowych, a nawet tocznych jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin tribologii stosowanej. Według aktualnej informacji autorów bardzo mało jest takich badań naukowych prowadzonych w Polsce natomiast na świecie hydrodynamiczna teoria smarowania dla mikro- oraz nanołożysk rozwija się bardzo szybko ze względu na liczne ich zastosowania, między innymi w dyskach komputerowych HDD, mikroturbinach oraz mikrorobotach, a także mikrosilnikach. W niniejszym projekcie autorzy proponują wyznaczać: prędkości przepływów cieczy o własnościach nienewtonowskich w supercienkich warstwach granicznych w skali mikro i nano, ciśnienia hydrodynamiczne i naprężenia, mikro- lub nanosiły tarcia, współczynniki tarcia. Badania uwzględniają zmiany lepkości cieczy w zależności od współczynników materiałowych warstwy wierzchniej panewki.

EN

Hydrodynamic theory of the lubrication of slide micro-bearings is one of the most quickly developing applied tribological domains. In the authors’ opinion, at present, scientific research performed in Poland lacks in the field of micro-nano-tribology; but in the world, such investigations have been very quickly developed and applied in hard computer disks micro-bearings, micro-motors, micro-turbines, and micro-robots. In slide micro-bearings, the lubricant flows in very thin (smaller than 1 micrometer) boundary layers around the rotating journals about 20 000 rpm. The lubricant in such thin layers attains other properties in comparison with lubricant properties flowing in thin boundary layers occurring in classical bearings. The presented research contains the following: the determination of non-Newtonian fluid velocities at the micro- and nano-level occurring in very thin boundary layers flowing inside the microbearing gap, hydrodynamic pressure and stress calculations, the determination of micro- and nano-friction forces to obtain proper friction coefficients in HDD micro-bearings. The existing shear rates during the flow have an influence on the apparent viscosity in the thin layer between the journal and micro-bearing sleeve. In the ultra thin boundary layer, the viscosity additionally changes in the gap height direction. The authors have taken into account the newest theoretical models in the field of micro- and nano-mechanics for the fluid flow in ultra thin boundary layer around the co-operating surfaces in microbearings, and experience gained during the solutions of human biobearings lubrication problems. Up until now, such research has not been performed. For the solving the HDD problems of micro-bearing lubrication, it is very important to perform the measurements of values of material coefficients, i.e. fluid pseudo-viscosity, describing the physical relations between stresses and shear rate tensor coefficients for non-Newtonian lubricants. Such measurements are possible only by using the AFM microscope and new mathematical programs. Moreover, the measurements of micro-bearing surface roughness and friction forces at the nano level during the lubrication are possible only by using the atomic force microscope. Many damages of HDD micro-bearings are connected mainly with the decreasing of the fluid dynamic viscosity. Hence, the presented research has practical meaning, because the lack of knowledge in the field of tribological parameters of HDD micro-bearing operation leads to improper exploitation, and thus to the mechanical reconstruction of the whole HDD micro-bearing spindle system.

6

Nanotribologia

Rymuza Z.

Tribologia

|

2008

|

nr 4

21-31

PL

W artykule przedstawiono cechy charakterystyczne systemów nanotribologicznych (w odróżnieniu od systemów makrotribologicznych). Omówiono techniki badawcze i urządzenia do badań nanotribologicznych. Zaprezentowano też podstawowe testy nanotribologiczne wraz z przykładami wyników badań. Przedstawiono także obszary badań nanotribologicznych i aktualne tendencje rozwojowe. Podane przykłady wykorzystania wyników badań nanotribologicznych.

EN

This paper presents the characteristic features of nanotribological systems (as a contrast to macrotribological systems). Experimental techniques and test devices for nanotribological studies are described. The principal nanotribological tests, together with the examples of results are discussed. The areas of nanotribological research are reviewed showing the actual trends. Some examples of the application of the results of nanotribological studies are given.

7

Wpływ stereometrycznych parametrów powierzchni elementów ceramicznych na charakterystyki tribologiczne skojarzeń ceramiczno-polimerowych

Kalbarczyk M.

Tribologia

|

2007

|

nr 6

119-132

PL

Praca dotyczy wpływu stereometrycznych parametrów powierzchni zmierzonych w nanoskali, na charakterystyki tribologiczne smarowanych skojarzeń polimerowo-ceramicznych. Tribologiczne badania skojarzeń materiałowych w ruchu posuwisto--zwrotnym przeprowadzono na stanowisku badawczym typu trzpień--płytka (tester T-17). Badaniom poddano płytki wykonane z ceramiki o różnej zawartości ZrO2 i AI2O3 i różnej chropowatości, skojarzone z przeciwpróbką wykonaną z wielkocząsteczkowego polietylenu (UHMWPE). Wykonano pomiary współczynnika tarcia oraz intensywności zużywania materiałów w środowisku płynu Ringera. Do pomiarów stereometrycznych parametrów chropowatości powierzchni próbek ceramicznych wykorzystano mikroskop sił atomowych (AFM). Przeprowadzone badania wskazały, że w skojarzeniach ceramika--polimer, pracujących w ruchu posuwisto-zwrotnym, dla elementów ceramicznych o bardzo małej chropowatości powierzchni, wraz z jej zmniejszaniem, rośnie współczynnik tarcia oraz wzrasta zużycie elementu polimerowego. Prawdopodobną tego przyczyną jest brak możliwości wytworzenia odpowiednio grubej warstwy polimerowego filmu smarującego.

EN

The influence of the roughness parameters measured in nanoscale on tribological characteristics of lubricated ceramic-polymer friction couple has been presented. The tribological investigation of materials in reciprocating motion were performed by means of the T-17 pin-on-flat tribotester developed in and produced by the Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland. The ceramic plates with various roughness parameters and containing different concentration of ZrO2 and AI2O3 rubbing against the commercial polymer specimen were tested. The friction and wear characteristics in presence of Ringer solution were measured. Atomic force microscope (AFM) was utilised for measuring of 3D surface parameters. It has been shown, that in the case of ceramic-polymer friction joints working under reciprocating motion, the correlation between friction coefficient as well as wear and roughness exists. The friction coefficient and wear rate were lower for higher values of roughness parameters of ceramic plate. The probable cause of such a correlation is decreasing of lubricating polymer layer thickness between ceramic and polymer material.

8

Study of particle - bubble interaction using atomic force microscopy - current possibilities and challenges

Nalaskowski J., Nguyen A. V., Hupka J., Miller J. D.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2002

|

Vol. 36

253-272

EN

Study of interaction forces between mineral particles and air bubbles is a key to understanding flotation processes. Measurement of such interaction forces has only recently been made possible with the introduction of the atomic force microscope (AFM) and the colloidal probe technique. Using AFM, interactions between a single particle attached to the AFM cantilever and an air bubble placed on a flat hydrophobic surface are measured in an aqueous environment. Interaction forces prior to rupture of the interfacial water film as a function of the hydrophobic surface state can be established, as shown in the present study. Additionally, the effect of the hydrodynamic force between approaching air bubble and particle is quantified. Despite the great potential of the AFM colloidal probe technique for studying particle – bubble interactions, several challenges pertaining to the AFM design, experimental procedure, and data analysis have to be addressed due to deformation of the airwater interface. For example, such issues as the range of the piezoelectric translator and cantilever deflection, determination of the bubble spring constant, and identification of the point of contact between bubble and particle are now under consideration.

PL

Badania oddziaływań pomiędzy cząstkami mineralnymi i pęcherzykami powietrza są kluczowe do zrozumienia przebiegu flotacji. Wykorzystanie mikroskopii sił atomowych (AFM) i techniki próbnika koloidalnego umożliwia pomiar takich oddziaływań. Przy użyciu AFM oddziaływania pomiędzy pojedynczą cząstką przymocowaną do dźwigni AFM i pęcherzykiem powietrza, umieszczonym na powierzchni hydrofobowej, mogą być mierzone w środowisku wodnym. Ważna jest znajomość sił występujących przed przerwaniem filmu międzyfazowego wody oraz hydrofobowość użytej cząstki jak wykazano w obecnej pracy. Zmierzono również siły hydrodynamiczne pomiędzy zbliżającym się pęcherzykiem powietrza i cząstką mineralną. Pomimo znaczących możliwości techniki próbnika koloidalnego i AFM w badaniu oddziaływań cząstka-pęcherzyk, istnieje szereg wyzwań związanych z modyfikacją konstrukcji instrumentu, procedurą pomiarową oraz analizą teoretyczną danych. Szczególnej uwagi wymaga uwzględnienie zasięgu ugięcia dźwigni AFM oraz skanera piezoelektrycznego, wyznaczanie stałej sprężystości pęcherzyka, właściwego wyboru punktu kontaktu cząstki z pęcherzykiem oraz uwzględnienie deformacji powierzchni pęcherzyka.