Struktura i właściwości tribologiczne warst na bazie azotku boru osadzonych laserem impulsowym na podłożu polimerowym i metalicznym

• Autorzy: Kosydar, R. , Kot, M. , Zimowski,S. , Major, R. , Mróz, W. , Major, B.

Warianty tytułu

EN

Structure and tribological properties of boron nitride based laser on polymer and metallic substrates

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Osadzanie azotku boru przy użyciu lasera Nd:YAG na podłożu poliuretanowym pokrytym azotkiem tytanu pozwala na uzyskanie warstw o strukturze h-BN silnie steksturowanych z płaszczyznami (00.2) ułożonymi równolegle do podłoża. Warstwy te wykazują niski współczynnik tarcia rosnący w miarę zwiększania wartości obciążenia. Osadzenie warstw BN przy zastosowaniu lasera KrF wspomaganego generatorem plazmy na azotowanym jarzeniowo stopie Ti6A14V prowadzi do uzyskania wielowarstw BN/TixN o mikrotwardości od 170 do 1453 HV i module Younga od 77 do 220 GPa. Próbki poddane testowi zarysowania nie wykazały kruchego pękania, zniszczenie krytyczne nastąpiło tylko w przypadku warstw otrzymanych bez podgrzewania podłoża z warstwą buforową BN lub uzyskanych przy temperaturze 500 °C bez stosowania warstwy buforowej BN. Test zużycia w tarciu suchym wykazał niewielką głębokość wytarcia do około 1 um. Najmniejsze zużycie i najniższy współczynnik tarcia wykazuje próbka amorficzna uzyskana bez podgrzewania podłoża, a najwyższe zużycie i największy współczynnik tarcia warstwy krystaliczne otrzymane przy podgrzewaniu podłoża do 700 °C.

EN

The deposition of boron nitride using Nd:YAG laser on polyurethane covered with titanium nitride leads to formation of crystalline h-BN layers strongly texturized with (00.2) lattice planes parallel to the sample surface. Layers exhibit low friction coefficient rising with increasing of applied load. Boron nitride layers were also obtained by KrF excimer laser enhanced by plasma generator onto glow discharged nitrided Ti6A14V alloy. This BN/TixN multilayer structure reveals microhardness between 170 to 1453 HV and Young modulus from 77 to 220 GPa. Scratch tests showed that there was no brittle cracking on the surface. Critical damage was observed only in layers deposited without substrate heating or at 500 °C with BN buffer layer. Wear tests exhibited low wear depth below one micrometer. The lowest wear and the highest friction coefficient revealed amorphous sample obtained without substrate heating, while the largest wear and friction coefficient was stated for the crystalline samples deposited at 700 °C.

Słowa kluczowe

PL

osadzanie azotku boru; laser Nd:YAG; podłoże polimerowe i metaliczne; struktura i właściwości tribologiczne warstw; współczynnik tarcia

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 1085-1088
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kosydar, R.

autor

Kot, M.

autor

Zimowski,S.

autor

Major, R.

autor

Mróz, W.

autor

Major, B.

• Kosydar, R. - Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

Bibliografia

• [1] Mirkarimi P.B., McCarty K.F., Medlin D.L.: Review of advances in cubic boron nitride film synthesis, Materials Science and Engineering, R21, 1997, 47.
• [2] Haubner R., Wilhelm M., Weissenbacher R., Lux B.: Boron nitrides properties synthesis and applications, Structure and Bonding, 102, 2002, 1.
• [3] Kosydar R., Mróz W., Minek M., Prokopiuk A., Nistor L., Tendeloo G., Major B.: Wpływ parametrów osadzania laserem impulsowym na morfologię warstw azotku boru, Inżynieria Materiałowa, 147, 2005, 34