Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Powłoki wielofunkcyjne na bazie nanokrystalicznego TiO2

100%

Wojcieszak D. , Kaczmarek D. , Domaradzki J. , Mazur M. , Baniewicz K. , Prociów E. , Mazur P.

|

tom Vol. 54, nr 1

10-12

PL

W ostatnich latach tlenki metali są bardzo intensywnie badane ze względu na ich liczne zalety. Artykuł przedstawia najważniejsze kierunki rozwoju nanokrystalicznych tlenków na bazie TiO₂. Zdefiniowane zostały podstawowe pojęcia takie jak np.: warstwa nanokrystaliczna, wielofunkcyjna oraz funkcjonalna. Dzięki zastosowaniu zmodyfikowanego procesu rozpylania magnetronowego zostały wytworzone cienkie warstwy tlenków o unikatowych właściwościach. Właściwości te są pożądane ze względu na ich zastosowanie: np. nanokrystaliczna struktura o rozmiarach krystalitów nawet poniżej 10 nm. W szczególności omówiono takie cechy nanokrystalicznych powłok na bazie TiO₂ jak np.: zwiększona twardość i odporność na ścieranie.

EN

In the recent years metallic oxides have been intensively studied due to their numerous advantages. The article presents the most important directions in development of nanocrystalline oxides based on TiO₂. The basic concepts which have been defined are: nanocrystalline, multifunctional and functional films. Due to the application of the modified magnetron sputtering process, the thin films of oxides with unique properties have been produced. These properties are desired because of their application e.g. the nanocrystalline structure of crystallite sizes even below 10 nm. The properties of nanocrystalline coatings, such as increased hardness and wear resistance have been particularly discussed.

2

Wpływ ilości domieszki na właściwości trybologiczne cienkich warstw TiO2:Nd

100%

Mazur M. , Wojcieszak D. , Domaradzki J. , Kaczmarek D. , Baniewicz K. , Mazur P.

|

tom Vol. 54, nr 1

12-15

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu ilości domieszki na właściwości trybologiczne cienkich warstw TiO₂:Nd. Cienkie warstwy zostały wytworzone w czystym tlenie, z targetów mozaikowych Ti-Nd za pomocą wysokoenergetycznego procesu rozpylania magnetronowego. Do dalszych badań wybrano cztery serie cienkich warstw domieszkowanych neodymem w ilości 0,8% at., 2,6% at., 3,9% at. oraz 8,5% at. Badania odporności na ścieranie cienkich warstw przeprowadzono za pomocą profilometru oraz mikroskopu optycznego. Wszystkie cienkie warstwy charakteryzują się dobrą odpornością na ścieranie, a najlepszymi właściwościami trybologicznymi cechuje się warstwa z domieszką neodymu w ilości 0,8% at. Badania mikroskopem optycznym pokazały, że podczas testów ścieralności włókna wełny stalowej mogą zostać wtarte w warstwy. Pomiary za pomocą profilometru wykazały, że chropowatość cienkich warstw zwiększa się po przeprowadzeniu testów wełny stalowej.

EN

In this paper the influence of dopant amount on tribological properties of TiO₂ thin films have been shown. Thin films were sputtered in pure oxygen, from mosaic Ti-Nd targets by high energy reactive magnetron sputtering. For the purpose of this work, four sets of thin films doped with 0.8 at.%, 2.6 at.%, 3.9 at.% and 8.5 at.% of neodymium have been chosen for further research. Measurements of resistance for abrasion of thin films were performed using optical profiler and microscope. All thin films are scratch resistant, however the best tribological properties revealed thin film doped with 0.8 at.% of Nd. Studies performed by optical microscope have shown, that during the scratch tests steel wool fibers can be rubbed into the thin film. Measurements performed by optical profiler revealed, that surface roughness of thin films increase after the steel wool tests.

3

Przezroczyste powłoki samoczyszczące na bazie TiO2:Tb

100%

Wojcieszak D. , Kaczmarek D. , Domaradzki J. , Mazur M. , Prociów E. , Baniewicz K.

|

tom Vol. 54, nr 1

16-18

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu domieszkowania terbem na właściwości strukturalne, optyczne oraz fotokatalityczne dwutlenku tytanu. Cienkie warstwy wytworzono wysokoenergetyczną metodą rozpylania magnetronowego. Wyniki badań metodą dyfrakcji rentgenowskiej pokazały, że wytworzone cienkowarstwowe powłoki były nanokrystalicznej, a domieszkowanie terbem powoduje densyfikację struktury TiO₂- rutylu (zmniejszenie średniego rozmiaru krystalitów z 8,7 nm do 6,6 nm) w porównaniu do niedomieszkowanej matrycy TiO₂. Oprócz tego, warstwy TiO₂:(2% at. Tb) miały 3-krotnie większą liczbę ziaren na um² oraz 2-krotnie mniejszą chropowatość w porównaniu do TiO₂. Z kolei badania właściwości optycznych metodą transmisji światła pokazały, że domieszkowanie terbem nie obniża przezroczystości dwutlenku tytanu. Cienkie warstwy badano również pod kątem możliwości ich zastosowania, jako powłoki samoczyszczące (fotokatalityczne). Wyniki badań szybkości dekompozycji fenolu na powierzchni wytworzonych warstw pokazały, że domieszkowanie terbem o 50% zwiększa aktywność dwutlenku tytanu.

EN

In this work influence of Tb-doping on structural, optical and photocatalytic properties of titanium dioxide has been described. Thin films were manufactured by high energy magnetron sputtering method. X-Ray diffraction results have shown that as-deposited thin-film coatings were nanocrystalline and doping with terbium results in TiO₂-rutile structure densification (decrease of average crystallites size from 8.7 nm to 6.6 nm) as compared to un-doped TiO₂ - matrix. Moreover, TiO₂:(2 at.% Tb) films had 3-times higher number of grains per um² and 2-times lower roughness in comparison with TiO₂. Optical investigation performed by optical transmission method have show that doping with Tb does not decrease high transparency of titanium dioxide. Thin films were also examined in order to their application as self-cleaning (photocatalytic) coatings. Results of phenol decomposition" at the surface of as-deposited films have shown that doping with terbium results in 50% increase of titanium dioxide activity.