Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości powłok DLC z podwarstwami na bazie chromu zastosowanych na narzędziach ze stali szybkotnącej do obróbki drewna

Pancielejko M., Czyżniewski A., Gilewicz A., Zavaleyev V.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

535--539

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości powłok z zewnętrzną warstwą DLC (Diamond-Like Carbon) oraz trzema typami podwarstwy na bazie chromu: Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC oraz Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC. Przedstawiono również wyniki badań trwałości i mechanizmów zużycia ostrzy noży strugarskich ze stali szybkotnącej pokrytych tymi powłokami. Podwarstwy na bazie chromu wytwarzano metodą katodowego odparowania łukowego (CVA), a warstwę DLC metodą zmodyfikowanego katodowego odparowania łukowego (MCVA). Powłoki DLC charakteryzują się dużą twardością (ok. 34 GPa) oraz dobrą adhezją. W próbie zarysowania powłoki Cr/DLC wykazują największą adhezję (siła krytyczna LC1 = 39 N, LC2 = 45 N), natomiast powłoki Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC wykazują najmniejszą adhezję (LC1 = 27 N, LC2 = 39 N). Z próby Rockwella C wynika, że wszystkie powłoki wykazują dobrą adhezję (HF1-HF2). W tribologicznych próbach zużycia przeprowadzonych metodą kula-tarcza (trzpień-tarcza) powłoki DLC wykazują współczynnik tarcia suchego μ = 0,10÷0,17 w skojarzeniu z Al2O3 a w skojarzeniu z drewnem sosnowym μ = 0,66÷0,68. Wskaźnik zużycia powłok DLC w skojarzeniu z Al2O3 wynosi 3,7×10–7 mm3/Nm, natomiast w skojarzeniu z drewnem sosnowym powłoki nie wykazują mierzalnego zużycia. Próby przemysłowe noży strugarskich ze stali HS6-5-2 pokrytych powłokami Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC, Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC oraz niepokrytych przeprowadzono z wykorzystaniem komercyjnej strugarki dolnowrzecionowej przy obróbce drewna sosnowego. Ponad 2,5-krotnie mniejsze pole zużycia S wykazują noże strugarskie z powłoką Cr/(CrN/CrC)/Cr/DLC w porównaniu z nożami nie pokrytymi. Modyfikacja powierzchni natarcia noży powłokami z warstwą zewnętrzną DLC i podwarstwami na bazie chromu wpływa na zmniejszenie zużycia i pozwala na wydłużenie ich czasu pracy.

EN

The paper presents investigations results of coating properties with DLC (Diamond-Like Carbon) surface layers and three types of sublayers based on chromium: Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC and Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC. It also presents test results of performance durability and wear forms of highspeed steel planer knives with these coatings. Chromium-based sublayers were produced by the cathodic arc evaporation (CVA) and DLC surface layers by the modified cathodic arc evaporation (MCVA). The DLC coatings have a high hardness ca. 34 GPa and good adhesion. In the scratch tests the Cr/DLC coatings exhibit the highest adhesion (critical load LC1 = 39 N, LC2 = 45 N) while coatings Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC exhibit the lowest adhesion (LC1 = 27 N, LC2 = 39 N). The Rockwell C tests show that all coatings revealed high adhesion (HF1-HF2). DLC coatings in tribological wear tests, conducted by the ball-on-disk (pin-on-disk) method, showed the friction coefficient μ = 0.10÷0.17 in a frictional contact with Al2O3 and μ = 0.66÷0.68 in a frictional contact with pine wood. The wear rate coefficient of DLC coatings in a frictional contact with Al2O3 amounts to 3.7×10–7 mm3/Nm however in a frictional contact with pine wood they do not exhibit any wear. Industrial tests on HS6-5-2 high-speed steel planer knives with Cr/DLC, Cr/CrN/Cr/DLC, Cr/(CrN/CrCN)/Cr/DLC coatings and without any coatings were carried out using a commercial low-spindle planer used for machining pine wood. More than 2.5-fold lower value of wear area S showed planer knives with Cr/(CrN/CrC)/Cr/DLC coatings compared to uncoated planer knives. By modifying the rake faces of planer knives coated with DLC surface layers and chromium-based sublayers it resulted in less wear and allowed for significant improvements in their working time.

2

Wpływ grubości warstwy DLC na właściwości tribologiczne w tarciu ślizgowym

Piątkowska A.

Tribologia

|

2012

|

nr 3

137-144

PL

W pracy przedstawione są wyniki badań tribologicznych wykonanych na próbkach z warstwami o grubości 50 nm, 500 nm i 1300 nm nałożonymi na podłoże ze stali narzędziowej 316L. Warstwy nakładane były metodą RF PACVD. Testy tribologiczne realizowano w węźle tarcia typu kula–powierzchnia płaska z postępowo-zwrotnym ruchem ślizgowym kulki. Grubsze warstwy DLC wykazały stabilny i niski współczynnik tarcia. Ślady tarcia analizowano za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego oraz mikroskopu interferencyjnego. Najmniejsze zużycie zaobserwowano dla próbki z warstwą DLC o grubości 500 nm. Nawet w przypadku intensywnego uszkodzenia, warstwy DLC pełniły funkcję zabezpieczającą i zmniejszały zakres i zmieniały rodzaj zniszczeń.

EN

This paper presents the results of tribological tests made on the samples with a layer thickness of 50 nm, 500 nm and 1300 nm deposited on the surface of 316L tool steel. The DLC layers were made by the RF PACVD method. Tribological tests were carried out on the ball-flat surface friction node, with the reciprocating sliding movement of the ball. The thicker DLC layers showed a stable and low friction coefficient. Friction traces were analysed by scanning electron microscopy and interference microscopy. The lowest wear was observed for the DLC layer with thickness of 500 nm. Even in the case of heavy damage, the DLC layer acted as a protection and reduced the extend and changed the type of damage.

3

Influence of substrate type on structure of C-Pd thin films

Kowalska E., Czerwosz E., Kozłowski M., Firek P., Rymarczyk J., Radomska J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 7

61-64

EN

C-Pd films were obtained by a two steps' PVD/CVD method (Physical Vapor Deposition/Chemical Vapor Deposition). Investigations of Pd nanograins and carbon matrix structure were performed. The films were formed on many types of substrates with various specific surface area (SSA). Pure Si wafers and Si wafers covered with DLC (Diamond Like Carbon) layer were used as substrates with a smooth surface, whereas Al₂ O₃ plates and AAO (Anodic Aluminium Oxide) membranes with pores of about 200 nm, were applied as substrates with a rough surface. The results of SEM (Scanning Electron Microscopy) and AFM (Atomic Force Microscopy) investigations of C-Pd films obtained on various substrates are presented. It is shown that SSA of substrates influences on topography, morphology and nanostructure of C-Pd films deposited on them.

PL

Warstwy C-Pd zostały wytworzone metodą dwustopniową PVD/CVD (Physical Vapor Deposition/Chemical Vapor Deposition). Przeprowadzono badania nanoziaren Pd i struktury matrycy węglowej. Warstwy osadzano na wielu rodzajach podłoży o zróżnicowanej powierzchni właściwej. Jako podłoża o gładkiej powierzchni zastosowano płytki Si i Si pokryte warstwą DLC (Diamond Like Carbon), zaś płytki Al₂ O₃ i membrany AAO (Anodic Aluminium Oxide) użyto jako podłoża o powierzchni chropowatej. W pracy zaprezentowano wyniki badań SEM (Scanning Electron Microscopy) i AFM (Atomic Force Microscopy) warstw C-Pd otrzymanych na różnych podłożach. Pokazano, że powierzchnia właściwa podłoży wpływa na topografię, morfologię i nanostrukturę warstw C-Pd osadzanych na nich.

4

Optoelektroniczny system przestrzennego monitoringu wzbudzenia plazmy w procesach syntezy optycznych warstw diamentopodobnych

Bogdanowicz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 1

45-47

PL

Przedmiotem pracy jest optoelektroniczny system do badania wzbudzenia plazmy mikrofalowej w procesie syntezy warstw DLC (ang. Diamond Like-Carbon). W komunikacie zaprezentowano budowę systemu do przestrzennego monitoringu stanu wzbudzenia plazmy podczas procesu CVD. System SR-OES (ang. Spatially Resolved Optical Emission Spectroscopy) umożliwia określanie rozkładu wzbudzenia cząstek w przestrzeni komory i na tej podstawie wybrania optymalnego położenia podłoża oraz prądów cewek ECR.

EN

The main topic of article is optoelectronic system dedicated for plasma diagnostics during DLC layer synthesis. The setup of spatially resolved plasma excitation monitoring system is presented in this paper. SR-OES system enables investigations of distributions of species excitations in the area of chamber, what leads to optimal selection of substrate holder position and ECR coils configuration. The SR - OES monitoring results shows high concentrations of ionized species and non-linear progress of excitation and ionization reactions. It proves the previously obtained molecular modeling.

5

Pomiary tribologiczne i emisji akustycznej w węźle trącym "kula-powierzchnia płaska" na cienkich warstwach DLC

Piątkowska A., Sasim E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2008

|

Z. 11

249--256

PL

W pracy przedstawione są badania tribologiczne warstw DLC (Diamond-Like -Carbon) o grubościach od 26 do 800nm na podłożu Ge. Materiał był testowany w węźle tarcia typu „kula-powierzchnia płaska” z ruchem postępowo zwrotnym. Tarciu towarzyszyło generowanie sygnałów emisji akustycznej EA, które były rejestrowane a następnie analizowane w powiązaniu z powstającymi uszkodzeniami. Rodzaj i sposób zużycia oceniany był za pomocą zdjęć SEM oraz analizy spektralnej EDX. Badania wykazały iż warstwy DLC odznaczają się bardzo dobra adhezją do podłoża a ich odporność na zużycie jest zależna od ich grubości.

EN

In the current work the results of tribological test of DLC-layers is presented. The DLC-layers prepared by sputtering method are 26-800nm thick. The friction force and acoustic emission generated in the material under stress were simultaneously registered during friction. Detailed analysis of tribological and AE properties was completed. The conclusions of the research as follows: the adhesion of the DLC-layers on Ge-substrate were excellent but wear and resistance of the DLC-layer depend on their thickness. The AE-signal are useful for the description of the tribological properties of the DLC-layers.

6

Model pewnych zjawisk zachodzących podczas syntezy warstw węglowych - możliwość wpływu na jakość uzyskiwanych warstw

Langer M.

Elektronika : prace naukowe

|

1998

|

nr 3

243-254

PL

Przedmiotem rozważań niniejszej pracy jest niskociśnieniowa synteza warstw węglowych typu DLC z plazmy węglowodorowej, wzbudzonej w polu elektrycznym wysokiej częstotliwości. Zbadano niektóre właściwości warstw DLC w funkcji położenia na elektrodzie wysokiej częstotliwości. Stwierdzono występowanie istotnych zmian tych warstw. Dla większości zastosowań, szczególnie w elektronice lub optoelektronice, niezbędne jest, by nanoszone warstwy były jednorodne. Zastosowano metodę elementów skończonych dla pokazania zmiany kształtu pola elektrycznego i stwierdzono korelację zmian własności warstw DLC ze zmianami kształtu tego pola. Podjęto już próby aplikacji uzyskiwanych warstw a zastosowanie komory i elektrody w.cz. o odpowiedniej geometrii, zgodnie z wynikami modelu, znacznie poprawiło ich jednorodność.

EN

The method of low pressure synthesis of carbon films with diamond-like carbon (DLC) structure, that are obtained from hydrocarbon radio frequency plasma has been studied here. Some properties of the films have been examined especially as the function of the placing the sample on the rf electrode. The essential changes in the range of these properties have been found. For electronic or optic applications, as well as for many others, it is extremely important to obtain the homogeneity of the whole film. The finite elements method has been applied to show the changes of the electric field shape. The correlation has been found between the changes of the DLC films' properties and the ones of the field shape. Some applications of the films have been implemented already. The obtained results have shown that the chamber and the rf electrode with a special geometry improved this homogeneity of the deposited layers significantly.