Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of manganese on the structure and morphology of hydroxyapatite coatings deposited using pulsed laser deposition technique

Mróz W., Bućko M., Burdyńska S., Czwartos J., Prokopiuk A., Ślósarczyk A., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

608-611

EN

Hydroxyapatite and manganese modified hydroxyapatite were deposited on nitrided Ti6Al4V substrates using pulsed laser deposition technique. Three target materials consisted of pure hydroxyapatite, manganese modified hydroxyapatite with Mn content of 0.1 wt % and 0.5 wt % were ablated using ArF excimer laser. The obtained coatings have been analyzed using XRD, FTIR and AFM in order to determine the influence of manganese on their chemical composition, crystallinity, and surface morphology. The analyses revealed that MnHA layers had polycrystalline microstructure and were more hygroscopic than pure HA layers.

PL

Warstwy hydroksyapatytu i hydroksyapatytu modyfikowanego manganem zostały osadzone metodą ablacji laserowej na azotowanych podłożach Ti6Al4V. Wykorzystując laser ekscymerowy ArF osadzono powłoki z trzech materiałów: czystego hydroksyapatytu, hydroksyapatytu modyfikowanego manganem 0,1% mas. oraz manganem 0,5% mas. Otrzymane pokrycia zostały zbadane z wykorzystaniem XRD, FTIR i AMF dla określenia wpływu zawartości manganu na skład chemiczny, krystalografię oraz morfologię powierzchni. Analiza wykazała, iż powłoki z MnHA wykazują mikrostrukturę polikrystaliczną i są bardziej higroskopijne niż powłoki z czystego HA

2

Analysis of Strengths, Weaknesses, Opportunities andThreats (SWOT) and Prerequisite Tree (PT) for Selected Technologies of Coating and Layer Production

Góral A., Deda J., Bełtowska-Lehman E., Major B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

979-984

EN

SWOT (identification of strengths, weaknesses, opportunities and threats) analysis and prereąuisite tree (PT) are very important methods in planning of certain technology development. These methods are often used during the realization of the "Foresight" - type projects, aimed at enhancing social and economic development of a country. This work presents a SWOT analysis carried out for two selected technologies of the coating and layer deposition: Pulsed Laser Deposition (PLD) and Electrochemical Deposition (ED) from aąueous solutions. On the basis of prereąuisite tree, the major barriers - according to the authors - that hinder the development and improvement of technology are presented. Potential methods of overcoming them are also proposed.

PL

W planowaniu tendencji rozwoju technologii ważną rolę odgrywają metody badawcze (analiza SWOT - analiza mocnych i słabych stron, szans i zagrożeń oraz drzewo osiągania celów - prereąuisite tree) stosowane przy realizacji projektów typu "Foresight" mających na celu socjoekonomiczny rozwój kraju. W pracy zaprezentowano analizę SWOT przeprowadzoną dla dwóch wybranych technologii wytwarzania warstw i powłok: osadzanie laserem impulsowym (PLD) oraz elektrochemicznego osadzania z roztworów wodnych (ED). Na podstawie drzewa osiągania celów wskazano główne, zdaniem autorów, bariery utrudniające rozwój i doskonalenie rozważanych technologii, a także zaproponowano potencjalne sposoby ich pokonania.

3

Modifying the frictional wear resistance of AISI 316L austenitic steel

Wierzchoń T., Skołek E., Brojanowska A., Burdyńska S., Mróz W.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 4

205-213

EN

The rapid technical development enhances the demands on constructional materials in terms of their resistance to frictional wear, resistance to corrosion and erosion, high hardness, etc. These demands can be satisfied by, e.g. applying various surface engineering techniques that permit to modify the microstructure, the phase and chemical composition of the surface layers of the treated parts. A prospective line of the development of surface engineering is the production of composite layers by combining various surface engineering methods. This paper presents the results of examinations of the phase composition and frictional wear resistance of the layers produced by hybrid processes, i.e. such that combine glow discharge assisted nitriding performed at 450°C and 550°C with a pulsed laser deposition of boron nitride coatings (PLD method). It has been shown that the boron nitride coatings formed on nitrided 316L steel increase its frictional wear resistance.

PL

Procesy azotowania jarzeniowego stali austenitycznych pozwalają na wytworzenie powierzchniowych warstw dyfuzyjnych zwiększających twardość i odporność na zużycie przez tarcie. Prowadzenie tych obróbek w temperaturach powyżej 460°C powoduje jednak spadek odporności korozyjnej stali. W artykule przedstawiono wyniki badań składu fazowego oraz odporności na zużycie przez tarcie warstw wytworzonych w procesach hybrydowych łączących metodę azotowania jarzeniowego w temperaturach 450°C i 550°C z procesem impulsowego laserowego osadzania powłok azotku boru (metoda PLD). Wykazano, że wytworzenie powłok azotku boru na warstwach azotowanych wytworzonych na stali 316L zwiększa ich odporność na zużycie przez tarcie.

4

Nano-crystalline nitride-based coatings produced by pulsed laser deposition

Major B., Major Ł., Morgiel J., Lackner J.M., Waldhauser W., Mróz W., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

623-625

EN

Titanium nitride and chromium nitride thin layers were fabricated by pulsed laser deposition (PLD) using a Nd:YAG laser on ferritic and austenitic steel substrate in nitrogen environment. On-axis and off-axis geometry of deposition was applied. Residual stresses were measured in the TiN phase showing the compressive values in the range of-6 to -8 GPa for the on-axis growth while of about -2.8 GPa for the off-axis position. Texture examinations revealed the {110} <112> main texture component in the substrate while differences were stated in the TiN phase in respect to the geometry of deposition. In the case of on-axis growth, the mostly axial texture with the plane {110} parallel to surface with tendency to the {110|<011> was observed. In the case of the off-axis growth, the very pronounced {112} <223> dominant orientation was stated. TEM examinations performed on thin foils prepared from the cross-section of deposited Cr/CrN/Cr/CrCN multilayer revealed the nano-crystalline structure comprising CrN and CrCN phases together with an amorphous Cr-based phase. Tribological test showed improvement of wear properties of both deposited coatings.

PL

Cienkie powłoki azotku tytanu i azotku chromu zostały naniesione na podłoże ze stali ferrytycznej i austenitycznej przy zastosowaniu metody PLD z wykorzystaniem lasera Nd:YAG. Proces osadzania prowadzono w atmosferze azotu przy równoległym i prostopadłym ułożeniu podłoża do powierzchni tarczy w celu symulacji nakładania warstw na obiekty trójwymiarowe. Pomiar wartości naprężeń własnych ujawnił ściskający charakter naprężeń o wartości -6 do -8 GPa dla przypadku równoległego ułożenia zaś -2.8 GPa dla przypadku gdy materiał pokrywany ułożony był prostopadle do tarczy. Stwierdzono, iż głównym składnikiem tekstury podłoża jest {110}<112>, natomiast tekstura warstwy była uzależniona od ułożenia podłoża względem powierzchni odparowywanej tarczy podczas nakładania. Dla ustawienia równoległego tekstura miała charakter osiowy z płaszczyzną {110} równoległą do powierzchni i z tendencją do tworzenia tekstury typu {110}<011>. W przypadku gdy podłoże ustawione było prostopadle do tarczy dominował składnik {112}<223>. Badania TEM wielowarstwowej powłoki Cr/CrN/Cr/CrCN ujawniły strukturę nanokrystaliczną dla warstw CrN i CrCN, natomiast warstwy Cr posiadały charakter amorficzny. Test zużycia (pin on disc) wykazał, iż obie analizowane powłoki TiN, jak również CrN znacznie obniżają zużycie.

5

Contribution of pulsed laser deposition conditions to texture, morphology and residual stresses developed in TiN thin layers

Major B., Bonarski J., Waldhauser W., Lackner J. K., Ebner R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 1

83-92

EN

Titanium nitride (TiN) thin layers were fabricated by pulsed laser deposition (PLD) by means of a Nd:YAG laser with Q-switch on three types of materials: ferritic steel, metallic titanium and Polyurethane. A uniform smooth surface was observed to form in each case. Texture examinations were carried out for both the deposited TiN and the substrate. The application of the position sensitive detection technique in texture examination allowed to draw the pseudo-pole figures of residual stresses, while the X-ray diffraction method (sin2?) made it possible to measure residual stress values for the TiN phase. The substrate surface was positioned parallel (on-axis) and perpendicular (off-axis) to the surface of the target, to simulate deposition on 3D elements. Residual stresses measured in the TiN phase showed compressive values within the range of - 6 to - 8 GPa for the on-axis growth and of about - 2.8 GPa for the off-axis position in case of ferritic steel substrate, while they were within the range of - 8 to - 10 GPa for films fabricated on the metallic titanium substrate and of the order of - 4 to - 5 GPa for the polyurethane substrate (0.5 mm thick). The application of scanning electron microscopy (SEM) for examining materials cross-sections revealed the form of diffusion layers with continuous transfer from the deposited film to the substrate. Transmission electron microscopy (TEM) examinations performed on the thin foils prepared from the cross-section of the metallic titanium covered with the TiN confirmed the diffusion character of the deposited layer. A fine grained microstructure of the deposited TiN phase was stated. The morphology of the surface of the deposited layers was examined by means of the atomic force microscopy (AFM). The results showed that deposition parameters and layer thickness influenced the crystallite sizes and their vertical diameter.

PL

Ciemkie warstwy azotku tytanu (TiN) wytwarzane były metodą osadzania laserem impulsowym (PLD) z zastosowaniem lasera typu Nd:YAG z modulacją dobroci. Zastosowano trzy rodzaje podłoża: stal ferryczna, tytan oraz poliuretan. Obserwowano tworzenie sie jednorodnej, gładkiej powierzchni we wszystkich przypadkach. Przeprowadzono badania tekstury dla osadzonej warstwy TiN oraz stosowanego podłoża. Zastosowano ustawienie podłoża równoległe do tarczy i prostopadłe co modelowało osadzanie na elementach 3D. Wykorzystanie pozycyjnie czułej detekcji w badaniach tekstury umozliwiło wykreślenie pseudo-figur biegunowych rozkładu napreżeń własnych, zas stosując rentgenowską metodę pomiaru naprężeń własnych uzyskano dla warstwy TiN wartości w zakresie -6 do -8 GPa dla położenia równoległego i 2.8 GPa dla położenia prostopadłego w przypadku podłoża ze stali ferrycznej, zaś -8 do -10 GPa dla warstwy TiN osadzonej na tytanie i -4 do -5 GPa dla osadzonej na poliuretanie. Wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową do analizy przekroju poprzecznego powłok na PU ujawniono dyfuzyjny obszar przejściowy pomiedzy osadzoną warstwą a podłożem.badania na transmisyjnym mikroskopie elektronowym wykonane na cienkich foliach z przekroju poprzecznego tytanu pokrytego TiN potwierdziły i w tym przypadku dyfuzyjny charakter warstwy przejściowej. stwierdzono nanokrystaliczną mikrostrukturę w osadzonej warstwie TiN. Morfologie powierzchni analizowano mikroskopem sił atomowych, a uzyskane wyniki wykazały wpływ parametrów osadzania oraz grubości osadzonej warstwy na wielkość krystalitów i nierówność powierzchni.

6

Biozgodne cienkie warstwy TiN wytwarzane na tytanie metalicznym i poliuretanie metodą osadzania laserem impulsowym

Major R., Kustosz R., Major B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2003

|

R. 6, nr 30-33

103-104

7

Osadzanie laserem impulsowym - metoda PLD.

Burakowski T., Major B.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

339-343

PL

Omówiono wykorzystanie zjawiska ablacji laserowej do otrzymywania cienkich powłok. Przedstawiono podstawowe zjawiska zachodzące podczas ablacji laserowej i przenoszenia strugi na wsad. Podano charakterystykę metody PLD i omówiono stosowaną aparaturę. Dokonano przeglądu typów powłok uzyskiwanych metodą PLD.

EN

Application of ablation phenomena in thin layers production was described. Fundamentals of laser ablation and plume transfer to substrate in pulsed laser deposition (PLD) were given together with characteristic properties and the used equipment. Overview of coatings obtained by means of the PLD was presented.