» Wpływ procesów modyfikacji powierzchni na jej właściwości morfologiczne na przykładzie trawienia jonowego wybranych materiałów
|
|
Zbigniew W. Kowalski 
"Morfologia" jest hasłem, które odnosi się do więcej niż jednego
pojęcia: morfologia krwi, roślin, gleb, terenu itp. Zgodnie z etymologią
(w języku greckim: morphē = kształt, logos = nauka)
to nauka zajmująca się badaniem zewnętrznej budowy, analizą
ukształtowania np. wspomnianego terenu czy powierzchni materiałów
(zwykle w skali mikro- lub nanoskopowej). Właściwości
morfologiczne powierzchni, albo inaczej, różne jej aspekty (np.
chropowatość, falistość, bądź szerzej - struktura geometryczna
powierzchni SGP [1, 2], czy jej topografia) odgrywają bardzo
ważną rolę w wielu dziedzinach nauki i techniki. W zależności
od potrzeb stosowane są odmienne sposoby jej modyfikacji:
szlifowanie/polerowanie (smoothing/polishing [3]), "chropowacenie"
(roughening [4]), wytwarzanie nanostruktury powierzchni
(surface nanostructuring [5]/nanopatterning [6] itd.), które realizuje
się za pomocą różnorodnych procesów technologicznych
[7-9] (chemicznych, fizycznych - w tym mechanicznych czy np.
z użyciem wiązki jonów). Jest rzeczą oczywistą, że morfologia
powierzchni po obróbce skrawaniem będzie się różniła od morfologii
powierzchni poddanej modyfikacji za pomocą bombardowania
jonowego. Do badania zmian właściwości morfologicznych
powierzchni wykorzystuje się jej profil (serię profili) uzyskany różnymi
metodami, najczęściej mikroskopowymi (np. SEM [10], AFM
[11]) lub profilometrycznymi [12].
Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje struktury geometrycznej
powierzchni: zdeterminowaną, losową i mieszaną. SGP
o charakterze zdeterminowanym to rezultat oddziaływania na powierzchnię
ciała stałego tzw. czynników zdeterminowanych (np.
obróbka skrawaniem), w wyniku czego charakteryzuje się ona
nierównościami (chropowatością) o powtarzalnym kształcie i położeniu.
W SGP o charakterze losowym występujące nierówności
powierzchni (np. po obróbce ściernej) mają kształt i położenie
przypadkowe. Struktura geometryczna powierzchni o charakterze
mieszanym to efekt w[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» The problem of scaling effect in surface morphology studies of ion beam bombarded stainless steel and titanium
|
|
Zbigniew W. KOWALSKI Janusz WILK
One of the surface morphological properties is roughness. It is expressed by various parameters and statistical distributions referring to
vertical and horizontal features of surface roughness profile. This paper presents experimental results concerning stainless steel and titanium
surface modification with the use of perpendicular ( = 0) as well as oblique ( = 87) ion beam. Argon and krypton ion beams from GD ion source
(energy up to 6 keV and ion beam density up to 0,5 mAcm-2) were used in the experiments. It follows from the studies that values of well known and
normalized roughness parameters Ra, S and Sm as well as profile bearing length ratio tp depend on scale (scaling effect).
Streszczenie. Jedną z właściwości morfologicznych powierzchni jest jej chropowatość. Wyrażana jest różnorodnymi parametrami i rozkładami
statystycznymi, odnoszonymi do wertykalnych i horyzontalnych cech jej profilu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących
modyfikacji powierzchni stali nierdzewnej i tytanu prostopadłą ( = 0) i ukośną ( = 87) wiązką jonów argonu i kryptonu. W eksperymentach
stosowano wiązkę jonów (o energii dochodzącej do 6 keV i gęstości prądu - do 0,5 mAcm-2) uzyskiwaną z jarzeniowego źródła z wnękową anodą.
Badania wskazują na zależność mierzonych parametrów chropowatości: Ra, S i Sm , jak również jednego z wybranych rozkładów statystycznych
(tzw. udziału nośnego profilu tp), od przyjętej w pomiarach długości odcinka elementarnego (profilograf) bądź długości skanowania (AFM). Ujmując
rzecz krócej, zależność od przyjętej wielkości skali (scaling effect).(Problem skalowania w badaniach morfologii powierzchni stali i tytanu
bombardowanych jonami)
Keywords: ion beam, surface morphology, scaling effect, stainless steel, titanium.
Słowa kluczowe: wiązka jonów, morfologia powierzchni, efekt skalowania, stal nierdzewna, tytan.
[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2010/7
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
