Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The assessment of the surface texture of friction node components after tribological tests

Adamczak S., Świderski J., Dobrowolski T.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1144--1147

PL

Spośród wielu metod pomiarów struktury geometrycznej powierzchni w artykule przedstawiono możliwości wykorzystania profilometrii stykowej, koherentnej interferometrii korelacyjnej i mikroskopii sił atomowych do oceny stanu powierzchni elementów węzła tarcia przed badaniami tribologicznymi i nich. Pomiary dotyczą dysku z powłoką diamentopodobną (DLC) i stalowej kulki łożyskowej.

EN

At present, a number of methods can be applied to measure the surface structure of elements. In this paper, following methods were selected to measure the surface texture of friction node components (a ball-disc couple) after tribological tests: contact profilometry, coherence correlation interferometry and atomic force microscopy. The specimens under investigation were: a disc coated by DLC (diamond-like carbon) layer and a ball made of bearing steel.

2

Możliwości wykorzystania spektroskopii ramanowskiej w branży naftowej. Część II. Zastosowania spektroskopii ramanowskiej

Jędrychowska S.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 1

25--33

PL

Artykuł stanowi drugą część opracowania dotyczącego zastosowań spektroskopii ramanowskiej. Na podstawie przeglądu literaturowego omówiono możliwości wykorzystania tej techniki badawczej do badań różnych produktów będących w obszarze zainteresowań przemysłu naftowego. Szczególną uwagę zwrócono na zastosowanie do badań produktów pochodzących z przerobu ropy naftowej. Przedstawiono także przykłady używania tej techniki w badaniach związanych pośrednio z branżą naftową, m.in. w analizie katalizatorów, w tribologii, nanotechnologii i mineralogii.

EN

The article is the second part of a study on the application of Raman spectroscopy, which discusses the possibilities of this research technique for testing various products, that are in the area of interest of the oil industry on the basis of the review. Special attention was paid to research on products derived from crude oil. Also presented are examples of using this technique in studies indirectly linked to the oil industry, including in the analysis of catalysts, in tribology, nanotechnology and mineralogy.

3

Właściwości tribologiczne powłok DLC

Madej M., Ozimina D.

Tribologia

|

2012

|

nr 3

95-102

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok DLC typu a-C:H oraz a-C:H:W otrzymywanych techniką PACVD na elementach ze stopu CoCrMo. Strukturę powłok w przekrojach poprzecznych oraz uszkodzenia adhezyjne i zużyciowe badano przy użyciu profilometru i mikroskopu konfokalnego. Badania tribologiczne przeprowadzono na aparatach: T-01 M, w warunkach tarcia technicznie suchego i tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera oraz na maszynie T-17 w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Pomiary adhezji wykonano metodą zarysowania - scratch test. Wyniki otrzymane podczas zrealizowanych badań wykazały, że zastosowanie powłok DLC zdecydowanie zwiększa trwałość eksploatacyjną elementów współpracujących tarciowo.

EN

The paper presents the results of a-C:H and a-C:H:W diamond-like carbon coatings deposited using the PACVD process. The topography, texture, and cross section analysis of the coatings were determined by applying profilometer and confocal-scanning laser microscopy. The tribological characteristics were obtained with a T-17 tester operating in the pin-on-plate configuration under lubricated friction conditions. The friction pair consisted of a cobalt-based alloy plate, or alternatively, a cobalt-based alloy plate with a diamond-like carbon coating, and an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) pin. The model lubricant used in the tests was Ringer’s solution. The wear resistance and friction coefficient of a cobalt-based alloy disc, or alternatively, a cobalt-based alloy disc with a diamond-like carbon coating, and an alumina ball were also determined by means of a T-01M tester during technically dry friction and lubrication in Ringer's solution. Adhesion qualities were determined using scratch tests. The results obtained during tests showed that the use of DLC coatings significantly increases in the durability of the coated surface.

4

Właściwości powłok diamentopodobnych

Madej M.

Inżynieria Maszyn

|

2011

|

R. 16, z. 4

35-42

PL

Celem niniejszej pracy było przeprowadzenie badań i analiz powłok DLC typu a:C:H oraz a:C:H:W w oparciu o badania budowy, obserwacje mikrostruktury, pomiary adhezji oraz ocenę struktury geometrycznej powierzchni. Badane powłoki otrzymywano techniką chemicznego osadzania z fazy gazowej, wspomaganej plazmą, na elementach ze stopu Co-Cr-Mo. Powłoki poddano obserwacjom mikroskopowym na elektronowym mikroskopie skaningowym SEM i profilometrze optycznym. Pomiary adhezji wykonano metodą zarysowania - scratch test. Charakterystyki tribologiczne uzyskano przy użyciu mikrotribometru. Wyniki otrzymane podczas zrealizowanych badań wykazały, że zastosowanie powłok DLC zdecydowanie zwiększa trwałość eksploatacyjną pokrytych powierzchni.

EN

The paper discusses the results of diamond-like carbon coatings. The coatings were deposited on Co-Cr-Mo (BIODUR CCM Plus alloy) specimens using the PACVD processes. The topography and morphology of the specimens were determined using a scanning electron microscope (SEM). The characteristics of the geometrical surface structure were obtained using a Taylor Hobson profilometer. The adhesion were measured using REVETEST scratch tester. The tribological tests were conducted using a T-23 microtribometer under dry friction conditions. The results shows that the DLC coatings increase the serviceability of the surfaces and the surface texture parameters.

5

The carbon layers for bio-tribological applications

Zdravecka E., Franta L., Ondac M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 81 [277]

151-154

EN

One of alternatives for improving the wear resistance and corrosion of biomaterials is the application of protective coatings. DLC coatings are one of the most attractive proposal of the last years for biomedical applications. The aim of this contribution is to compare the mechanical properties for CoCr materials surfaces deposited with DLC coatings under different deposition parameters. DLC coatings were deposited by PVD method (physical vapor deposition) on CrCo alloy-substrate used for bioimplants.

6

Zwiększenie trwałości eksploatacyjnej węzłów tarcia przez zastosowanie powłok DLC typu a:C:H oraz a:C:H:W

Madej M.

Tribologia

|

2010

|

nr 2

69-86

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury oraz testów triologicznych powłok DLC typu a:C:H oraz a:C:H:W. Powłoki otrzymywano techniką PACVD na elemenach ze stopu Co-Cr-Mo. Analizę struktury powierzchni i jej elementarnego składu oceniano z użyciem mikroskopu skaningowego SEM. Twardość elementów bez powłoki oraz z powłokami a:C:H i a:C:H:W zmierzono z użyciem mikrotwardościomierza Matsuzawa, stosując obciążenie 10 G (HV0,01). Badania odporności materiałów testowych na zużycie tribologiczne przeprowadzono na mikrotribometrze T-23 oraz na aparatach T-01M typu ball-on-disc, w układzie kulka z Al2O3 – tarcza ze stopu Co-Cr-Mo z powłokami DLC, w warunkach tarcia technicznie suchego oraz smarowania roztworem Ringera. Badania tarciowe realizowano również na maszynie T-17, pracującej w skojarzeniu: trzpień–płytka w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Wyniki otrzymane podczas zrealizowanych badań wykazały, że zastosowanie powłok DLC zdecydowanie zwiększa trwałość eksploatacyjną pokrytych powierzchni, przy czym najbardzej stabilnymi parametrami charakteryzują się powłoki typu a:C:H.

EN

The paper discusses the results of structural and tribological tests conducted for a:C:H and a:C:H:W DLC coatings deposited on Co-Cr-Mo specimens using the PACVD process. The structure and morphology of the Co-Cr-Mo substrate and the DLC coating were assessed by means of a scanning electron microscope (SEM). The hardness of specimens with and without a:C:H and a:C:H:W coatings were measured under a load of 10 G applying a Matsuzawa tester (HV 0.01). The resistance of the material to tribological wear was determined by means of a T-23 microscratch tester and a T-01M ball-on-disc tester (the Al2O3 ball and the Co-Cr-Mo disc with DLC coatings) under dry friction conditions and using Ringer’s solution. The friction tests were conducted by employing a T-23 microtribometer under dry friction conditions and a T-17 pin-on-plate tester under lubricated friction conditions and using Ringer’s solution. The results show that the DLC coatings increase the serviceability of the surfaces, with the a:C:H coating characterised by more stable parameters.

7

Badania zużycia powłok DLC w skojarzeniu kula-tarcza obrotowa ("ball-on-disk")

Druet K.

Tribologia

|

2010

|

nr 4

67-76

PL

W Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn PG opracowano metodę badania powłok DLC oraz innych (ceramicznych) w układzie kula–płaska powierzchnia obrotowej tarczy ("ball-on-disk"). Układ badawczy składa się z kuli osadzonej w popychaczu łożyskowanym tocznie, poprzez który wywierana jest siła docisku próbek. Kula dociskana jest od góry do płaskiej powierzchni obrotowej tarczy – próbki dolnej (o pionowej osi obrotu). Próbka dolna osadzona jest wraz z pojemnikiem smaru na wyjściowym czopie przekładni napędzanej silnikiem o regulowanej prędkości obrotowej. Stanowisko służy do wywoływania procesu zużycia modelowego skojarzenia, przy czym oceny ilościowej i jakościowej zużycia dokonuje się za pomocą mikroskopu optycznego wyposażonego w kamerę cyfrową. Przykładowe efekty zastosowania metody w pracach badawczych zilustrowano wynikami uzyskanymi dla powłok DLC modyfikowanych chromem albo tytanem, badanych przy smarowaniu wodą destylowaną albo 0,9% wodnym roztworem NaCl. Badania prowadzono w temperaturze otoczenia przy maksymalnym nacisku w styku kula–powierzchnia płaska 1 GPa (wg wzoru Hertza) oraz przy średniej prędkości ślizgania 0,08 m/s. Większą odpornością na zużycie wykazały się powłoki zawierające tytan; zastosowanie smarowania 0,9% wodnym roztworem NaCl radykalnie przyspieszało zużywanie się obu powłok.

EN

A method for tribological testing of DLC coatings was developed. The method is based on "ball-on-disk" tests and ex–post inspection by optical microscopy for qualitative and quantitative determination of the specimen wear. A DLC coated stainless (AISI 440-C steel) ball (O 10 mm) is sliding under load on a DLC coated face of stainless (3H13 steel) rotating disk. The method is based on the adapted TST-1 rotating sliding tribometer. Ultra thin coatings were tested, particularly DLC modified with chromium or titanium additive. Sliding contacts were lubricated either with distilled water or with an aqueous solution of NaCl. Tests were carried out under the following conditions: - Sliding velocity constant, 0.08 m/s; - Mean radius of friction path 7 mm; - Lubricant bath temperature ambient temperature; and, - Nominal surface pressure (Hertz theorem) 1 GPa. The course of wear of the DLC coating deposited on the specimen was evaluated quantitatively by optical microscope photography. The amount of wear was assessed as the surface area of the wear mark on the spherical specimen. The kinetics of wear was analysed as the wear mark surface area versus time (i.e. sliding distance). Good curve fitting for experimental data was obtained for the example with a logarithmic fit. The experimental data are indicative of better wear resistance of DLC modified with titanium than DLC modified with chromium; whereas, the NaCl content in water considerably accelerates of wear process.

8

Ocena właściwości powłok DLC stosowanych w układach biotribologicznych

Madej M., Ozimina D.

Tribologia

|

2009

|

nr 3

105-113

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych materiałów stosowanych na elementy systemu biotribologicznego – endoprotezy stawów biodrowych i kolanowych człowieka. Badaniom poddano stop Co-Cr-Mo oraz materiał z powłoką DLC uzyskaną techniką CVD wspomaganą plazmą. Wybór tego typu materiałów podyktowany został ich biokompatybilnością, odpornością na korozję i zużycie przez tarcie. Badania struktury powłok zrealizowano z użyciem mikroskopu skaningowego SEM. Charakterystyki tribologiczne uzyskano podczas testów na aparacie T-17, pracującym w skojarzeniu trzpień–płytka w warunkach tarcia ze smarowaniem. Skojarzenie systemu biotribologicznego stanowił stop kobaltu, stop kobaltu z naniesioną powłoką diamentopodobną oraz wysokocząsteczkowy polietylen UHMWPE. W badaniach zastosowano jako modelową substancję smarową – roztworów Ringera. Badania wykazały, że mechanizmy zużycia elementów endoprotez z naniesionymi powłokami zależą przede wszystkim od materiału powierzchni roboczych węzła tarcia. Dobrane w pracy powłoki DLC, będące elementami pary trącej charakteryzują się niskimi oporami tarcia.

EN

This analysis concerns the interaction of a Co-Cr-Mo alloy head with and without a diamond like carbon (DLC) coating and an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) acetabular cup. The diamond-like carbon films were deposited on the Co-Cr-Mo alloy substrate using the high frequency plasma-assisted chemical vapour deposition (PACVD) technology. The coatings characterised by good wear and corrosion resistance were used to prevent the substrate destructive attack of the environment. The morphology and structure of DLC coatings were analysed by scanning electron microscopy. The tribological tests were performed in accordance with ASTM 732-82 in a T-17 tribotester for a sliding-reciprocating motion. The friction pair was analysed in the pin-on-plate type wear tests. The research shows that the coefficient of friction and wear for DLC films on elements of endoprostheses are better than Co-Cr-Mo alloy.

9

Analysis of selected properties of DLC films

Tkacova J., Madej M., Lukcova E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 73 [253]

273-276

EN

This paper is oriented to the study of advanced materials on the base of - DLC (diamond like carbon) coatings - namely a: C (amorphous carbon films). The type and thickness of deposited coatings by PVD method can influence their quality and adhesion to the substrate. PVD process parameters are strongly affecting the coatings and substrate interface as well as the adhesion and tribological properties. Experimental samples were made of commercial CrMoCo alloy-substrate system used for artificial joints. Amorphous carbon layers were deposited by equipment UVNIPA-1-001. The wear resistance of the coatings was evaluated by microtribotest and DSI curves measured by the NanoTest NT 600 apparatus at different maximal loads from 5, 10, 20, 50, and 100 mN with diamond Berkovich tip using the analysis developed.

10

Zastosowanie warstw diamentowych oraz powłok diamentopodobnych na narzędziach medycznych i implantach

Biel-Gołaska M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2008

|

T. 48, z. 2

5-18

PL

Artykuł poświęcony jest kompleksowym badaniom warstw diamentopodobnych, nanoszonych technologią zwaną PAPVD, polepszających powierzchnię narzędzi medycznych oraz implantów, w aspekcie podwyższenia ich, właściwości antykorozyjnych, przy jednoczesnym zwiększeniu biozgodności. Dokonano oceny właściwości mikromechanicznych uzyskanych powłok oraz ich adhezji do podłoża metalowego, jak również struktury granic pomiędzy naniesionymi powłokami a podłożem metalowym z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej. Ponadto przeprowadzono badania odporności na korozję i biozgodności otrzymanych powłok. Poczyniono również próbę zwiększenia chwytności imadełek chirurgicznych stosowanych do szycia w chirurgii naczyniowej, poprzez nałożenie na część chwytną narzędzi odpowiedniej warstwy z kompozytu niklowo-diamentowego. Następnie wykonano badania wytrzymałościowe tychże narzędzi. W wyniku badań eksploatacyjnych imadełek, powierzchnię chwytną narzędzi oceniono jako dobrze utrzymującą igłę chirurgiczną, nie powodując zmiany położenia igły oraz zrywania nici chirurgicznych. Rezultaty badań imadełek zostały potwierdzone opiniami lekarzy chirurgów.

EN

The article is devoted to complex studies of diamond-like coatings applied by the PAPVD technique to improve the surface of medical tools and implants in terms of better anticorrosive behaviour and biocompatibility. By means of scanning microscopy, the micromechanical properties of coatings were examined as well as their adhesion to the metallic substrate and structure of the coating-metallic substrate interface. Corrosion resistance and biocompatibility of coatings were also tested. An attempt was made to improve the gripping capacity of surgical vises used for laying down of suture in vascular surgery through application of an appropriate layer of nickel-diamond composite on the gripping part of the tool. Thus modified tools were next tested for mechanical properties. The results of performance tests of the vises enabled evaluating the gripping part of the tool as holding firm the surgical needle without the least changing of its position and tearing of the thread. The results of the tests carried out on vises were confirmed by opinions of the surgeons.

11

Zastosowanie powłok DLC do zwiększania odporności na zacieranie kół zębatych smarowanych olejem ekologicznym

Michalczewski R., Tuszyński W., Szczerek M.

Inżynieria Powierzchni

|

2008

|

nr 3

49-57

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu powłok DLC osadzanych technikami próżniowymi, na odporność na zacieranie modelowej przekładni zębatej. Do badań wytypowano trzy rodzaje powłok typu DLC: a-C:H:W, a-C:Cr i a-C:H. Powłoka a-C:H:W została osadzona metodą PVD (Physical Vapour Deposition) z wykorzystaniem reaktywnego rozpylania magnetronowego. Powłoka a-C:Cr. o dominującym udziale struktury sp2, została osadzona w procesie CFUBMSIP (Closed Field Unbalanced Magnetron Sputter Ion Plating). Powłokę a-C:H o znacznym udziale struktury węgla sp2 osadzono na warstwie Cr, z międzywarstwą z CrC. Powlekanie przeprowadzono w procesie PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition). Badania wykonano metodą A/8.3/90, realizowaną w ITeE-PIB za pomocą stanowiska przekładniowego T-12U (typu FZG). Badania zostały przeprowadzone dla kół pokrytych powłokami DLC oraz, dla odniesienia, dla kół bez powłoki. Przekładnię smarowano zanurzeniowo olejem ekologicznym bez dodatków smarnościowych. Uzyskane wyniki odniesiono do wyników badań kół stalowych smarowanych olejem przekładniowym (klasy GL-5 wg API) z pełnym pakietem dodatków. Wyniki przeprowadzonych badań dowodzą, że istnieje możliwość przeniesienia niektórych funkcji środków smarowych na powłoki przeciwzużyciowe. Dodatkowym efektem zastosowania powłoki węglowej a-C:H:W na powierzchnie robocze kół zębatych smarowanych olejem ekologicznym, było obniżenie temperatury pracy węzła tarcia (o ok. 20°C) i zmniejszenie oporu ruchu - wzrost sprawności (o ok. 20%).

EN

The objective of the study was the investigation of the effect of DLC coatings deposited by vacuum methods on scuffing resistance of coated gears. Three kinds of DLC coatings were tested: a-C:H:W, a-C:Cr and a-C:H. The a-C:H:W coating was deposited by PVD method (Physical Vapour Deposition) with reactive magnetron sputtering. The a-C:Cr coating, with dominating sp3 structure was deposited in CFUBMSIP process (Closed Field Unbalanced Magnetron Sputter Ion Plating). The a-C:H coating with dominating sp3 structure was deposited in PECVD process (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition).The gear tests were preformed using FZG A/8.3/90 method, employing T-12U testing fig. The tests were done for DLC coated gears and for uncoated gears. The gears were lubricated with eco-oil. The obtained results were compared to results achieved for steel uncoated gears lubricated with high performance gear oil with full package of additives (GL-5 performance level according to API). The performed results indicate that under extreme-pressure conditions DLC coating can take over the functions of AW/EP additives. For the a-C:H:W coated gears lubricated with ecological oil the oil temperature was lower by 20°C, and the friction was lowered by 20% than those achieved for uncoated steel gears lubricated with high performance GL-5 gear oil.

12

Natryskiwanie detonacyjne powłok DLC

Babul T., Stavrev S.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

601-604

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań powłok natryskiwanych detonacyjnie proszków typu DLC (Diamond Like Carbon ) na stal 17CrNiMo6. W procesie wykorzystano UDDP (Ultra Dispersed Diamond Powders), powstałe w wyniku wysokoenergetycznej syntezy uzyskanej przez mieszanie i detonację pewnej ilości materiału węglowego i materiału wybuchowego. Zastosowano proszek o wielkości cząstki ok. kilku nanometrów, który został galwanicznie pokryty niklem, a następnie zmieszany z proszkiem NiCrBSiW. Grubość warstwy natryskiwanej wynosiła ok. 100 žm. Badania składały się z obserwacji mikrostruktur na zgładach metalograficznych i stref pośrednich pomiędzy powłoką i powierzchnią. Aby zbadać odporność warstw na zużycie wykonano próby tarcia metodą 3-wałeczki-stożek. Badania tarcia prowadzono stosując dwa różne obciążenia: 50 MPa i 400 MPa. Jako smar zastosowano olej SAE 15, podawany z prędkością 30 kropli na minutę. Wyniki zaprezentowano w postaci wykresów Lorenza.

EN

Article presents results of investigations of the detonation sprayed Diamond Like Carbon /DLC/ coatings on 17CrNiMo6 steel surface. The UDDP - Ultra Dispersed Diamond Powders, obtained by means of the high-energy synthesis performed by mixing and detonation of some amount of carbon material with an explosive, were used for thermal spraying process. In experiments powder with particle size of a few nanometers was covered with nickel by plating, mixed with NiCrBSiW was used. Thickness of the sprayed layer was about 100ěm. Research comprised metallographic observations of microstructures and intermediate zones between coating and substrate. In order to examine the resistance to wear of coatings a friction test in 3-rollers-cone system was performed. Investigation procedure consisted of realization of the test under the two various loading conditions: 50MPa, and 400MPa. As a lubricant the SAE 15 oil, supplied at a rate of 30 drops per minute, was used. The results are presented in a form of Lorenz diagrams.

13

Powłoki DLC w zastosowaniu do pokrywania elementów maszyn

Czyżniewski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

435-438

PL

W pracy scharakteryzowano naistotniejsze czynniki determinujące możliwość wykorzystania powłok typu a-C, a-C:H oraz X-C:H (gdzie X=W, Ti, Cr, Si), określanych często wspólnym mianem DLC (Diamond-Like Carbon), do pokrywania elementów maszyn. Wyniki badań wskazują, że bardzo korzystne właściwości tribologiczne w warunkach tarcia suchego, tj. niski współczynnik tarcia (f<0,08) oraz wysoką odporność na zużycie przez tarcie (kvc<10 do potęgi -7 milimetrów sześciennych N do potęgi -1 m do potęgi -1), wykazują powłoki typu X-C:H (X=W, Ti, Si), zawierające 5-7% at. składnika X, wytwarzane metodą impulsowego reaktywnego rozpylania magnetronowego (RMS). Analiza składu chemicznego wykonana na powierzchni starcia przeciwpróbek wskazuje, że bardzo dobre właściwości tribologiczne powyższych powłok, związane są ze zjawiskami łatwego poślizgu, zachodzącymi w tworzącej się warstwie przejściowej jako konsekwencja procesów grafityzacji i utleniania. Korzystnym skojarzeniem pożądanych właściwości tribologicznych, wysokiej adhezji i odporności na pękanie charakteryzują się powłoki gradientowe W-WC/a-C:H-W5%-C:H oraz powłoki wielowarstwowe WC/a-C:H//a-C:H, składające się z wielu na przemian osadzanych warstw nanokompozytowych WC/a-C:H i amorficznych a-C:H. Bardzo istotny wpływ na adhezję i odporność na pękanie ma rodzaj warstwy przejściowej pomiędzy podłożem i powłoką, a szczególnie korzystne może być zastosowanie warstwy chromu.

EN

The paper presented the most important conditions determining capability of a-C, a-C:H and X-C:H (where X=W, Ti, Cr, Si) coatings, commonly known as DLC (Diamond-Like Carbon), for machine elements application. The X-C:H (X=W, Ti,Si) coatings containing 5-7 at. % of X component, produced by pulsed reactive magnetron sputtering (RMS), revealed the most favourable tribological properties, i.e. the low value of dry friction coefficient (f<0.1) and the low wear rate (kvc<2x10 to the -7 cubic mm N to the -1 m to the -1). Chemical composition analyses carried out on worn surface of bearing steel counterpart shows, that very good tribological properties of DLC coatings are connecting with slip effects prevailing in a tribolayer in consequence of graphitisation and oxidation. W-WC/a-C:H-W5%-C:H gradient and WC/a-C:H//a-C:H mulilayer coatings composed of many alternately deposited WC/a-C:H nanocomposite and a-C:H amorphous coatings are marked by a favourable combination of desirable tribological properties, high adhesion and crack resistance. An interlayer film between the substrate and the coating, have the crucial effects on the adhesion and crack resistance, and especially favourable is application of chromium film.

14

Creation of the SiCx layers as interface of hard wear protective coatings by dual beam IBAD method.

Rajchel B., Wantuch E., Burakowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

737-740

EN

The paper presents the current status of research connected with forming one- and multi-layer, anti-wear, microcrystalline and amorphous coatings, one-element /e.g. Diamond Like Carbon coatings (DLC)/ and multi-element (e.g. SiC) at the application of dual beam IBAD (Ion Beam Assisted Deposition) method. This method features high technological flexibility, consisting in the possibility of composing layers with desired properties with the coating's good adhesion to the substrate. In the research on the formed coatings, the method of detecting backscattered charged particles (RBS - Rutherford Back-Scattering Spectroscopy) and for specifying tribological features set of mechanical methods were used.

PL

W pracy przedstawiono aktualny stan badań związanych z formowaniem jedno i wielowarstwowych, przeciwzużyciowych, mikrokrystalicznych i amorficznych powłok, jednopierwiastkowych /np. Diamond Like Coatings (DLC)/ jak i wielopierwiastkowych (np. SiC) przy wykorzystaniu dwuwiązkowej metody IBAD. Metoda ta cechuje się dużą elastycznością technologiczną polegającą na możliwości komponowania warstw o pożądanych właściwościach o dobrej adhezji powłoki do podłoża. W badaniach uformowanych powłok stosowano między innymi metodę detekcji wstecznie rozproszonych naładowanych cząstek (RBS - Rutherford BackScattering Spectroscopy) oraz określano ich właściwości tribologiczne.

15

Powłoki węglowe formowane metodami jonowymi dla celów endoprotetyki stawu biodrowego : badania wstępne

Rajchel B., Otfinowski J., Czajkowska B., Jaworska L., Wantuch E., Petelenz B., Burakowski T., Proniewicz L. M., Gąsiorek S., Mitura M., Adamski A., Frańczuk B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2001

|

R. 4, nr 14

3-6

PL

Zastosowanie supertrwałych powłok węglowych dla poprawy własności trybologicznych układu główka-panewka endoprotezy stawu biodrowego może znacznie wydłużyć okres pracy endoprotezy. Metody jonowe (IBSD, IBAD) umożliwiają formowanie złożonych powłok ochronnych o doskonałej adhezji do podłoża, a poprzez odpowiednią strukturę warstwową powłok formowanych metodami jonowymi można w istotny sposób zmniejszyć naprężenia mechaniczne układu powłoka-podłoże. Własności biochemiczne i mechaniczne powłok formowanych metodami jonowymi silnie zależą od przebiegu słabo poznanych procesów fizycznych zachodzących w trakcie formowania powłok. Celem niniejszej pracy było określenie struktury dwuwarstwowych powłok DLC-SiC oraz DLC-TiC oraz wstępna ocena ich biozgodności w hodowlach makrofagów i fibroblastów. Wielowarstwowe powłoki formowano dwuwiązkową metodą IBAD na powierzchniach płaskich próbek wykonanych ze stali lub ze stopu Ti-Al-V. Strukturę warstwową uformowanych powłok oceniono jako dobrą, a stopień przeżywalności komórek hodowanych na powierzchni próbek był wysoki.

EN

Super-hard carbon coatings improve tribological properties of the head/cup system in the hip joint prostheses, and essentially extend their working time. The ionic methods (IBSD, IBAD) allow obtaining complex protective coatings with perfect adhesion to the substrate. Mechanical stresses on the substrate-coating interface can be minimized by applying appropriate layer structures. Biochemical and mechanical properties of coatings formed by the ionic methods strongly depend on, not fully understood, physical processes taking place upon deposition. The objective of this work was to determine the structure of the double-layer DLC-SiC and DLC-TiC coatings and to assess their biocompatibility in the macrophage and fibroblast cultures. The multilayer coatings were formed by a dual-beam IBAD method on flat surfaces of samples of stainless steel or Ti-Al-V alloy, and their layer structure was investigated by the RBS method. The resistance to chemical corrosion turned out good and the survival rate to cells cultured on the coated surfaces was high.