Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Anna Piątkowska"

Porównanie właściwości tribologicznych warstw węglowych nanoszonych za pomocą różnych technologii plazmowych

Czytaj za darmo! »

Warstwy węglowe, a w szczególności diamentopodobne warstwy węglowe (Diamond-Like Carbon - DLC) ze względu na posiadane właściwości fizykochemiczne, mechaniczne oraz tribologiczne (mały współczynnik tarcia oraz bardzo duża odporność na zużycie [1]) znalazły szerokie zastosowanie w wielu gałęziach życia codziennego. Warstwy węglowe mogą być wytwarzane w procesach chemicznego i fizycznego osadzania z fazy gazowej (Chemical, and Physical Vapour Deposition - CVD i PVD, odpowiednio), a także w procesach będącymi ich modyfikacjami [2÷8]. Warstwy te są wytwarzane w procesach CVD aktywowanych plazmą wzbudzaną częstotliwością radiową (Radio Frequency Plasma Enhanced CVD - RF PECVD), mikrofalową (Microwave Plasma Enhanced - MW PECVD), jak również plazmą dwóch częstotliwości - mikrofalową i częstotliwości radiowej (tzw. proces MW/RF PECVD). W zależności od zastosowanej metody oraz zewnętrznie kontrolowanych parametrów procesu wytwarzania uzyskuje się warstwy DLC o bardzo różnej strukturze, właściwościach fizykochemicznych, a co za tym idzie różnych właściwościach wytrzymałościowych i tribologicznych. Należy pamiętać, że na właściwości tribologiczne ma również wpływ rodzaj podłoża, na którym są osadzone warstwy DLC. W celu zapewnienia dobrej adhezji warstwy do podłoża, a także zredukowania naprężeń w układzie warstwa-podłoże stosuje się dodatkowe bombardowanie jonami [9] oraz dodatkową warstwę [10]. Otrzymane w ten sposób warstwy charakteryzują się szczególnymi właściwości powierzchniowymi [11, 12]. W pracy warstwy węglowe były wytwarzane na różnych podłożach z wykorzystaniem procesów RF PECVD, MW/RF PECVD oraz w procesie RF PECD wspomaganym rozpylaniem magnetronowym tytanowego targetu (tzw. proces MS/RF PECV) w celu wytworzenia odpowiedniej międzywarstwy w strukturze warstwa węglowa-podłoże. W powiązaniu z rodzajem podłoża i metodą wytwarzania warstwy węglowej były badane właściwości tribologiczne tych warstw. OPIS EKSPERYMENTU Prepar[...]

Wpływ bombardowania jonowego na mikrostrukturę i właściwości mikromechaniczne metalicznych nanowarstw na podłożu HDPE

Czytaj za darmo! »

Nowoczesne materiały polimerowe znajdują wiele zastosowań, od elementów biomedycznych do wielowarstwowych układów elektronicznych. Istotnym problemem ograniczającym możliwości praktycznego stosowania polimeru jest jego niewielka twardość i odporność na zużycie. Metalizacja powierzchni polimeru wydaje się być atrakcyjną metodą polepszającą jego właściwości funkcjonalne, takie jak: twardość, o[...]

Modyfikacja tworzyw elastomerowych za pomocą wiązek jonów

Czytaj za darmo! »

Modyfikacja powierzchni materiałów pozwala na połączenie odmiennych własności rdzenia i warstwy wierzchniej materiałów, co umożliwia konstruowanie nowych tworzyw o unikatowych własnościach. Koncepcja ta jest znana i stosowana od lat do obróbki metali. Od pewnego czasu pomysł ten znalazł zastosowanie również do modyfikacji takich tworzyw jak ceramiki czy polimery. W tym ostatnim przypadku badania skoncentrowane były głównie na zastosowaniach biomedycznych [1]. Modyfikację powierzchni stosowano również do elastomerów, aczkolwiek dostępne metody opierały się głównie na wykorzystaniu technik chemicznych, np. sulfonowania czy jodowania. W przypadku zaawansowanych elastomerów wieloskładnikowych modyfikacja chemiczna okazała się mało skuteczna, głównie ze względu na niejednorodność modyfikacji i trudności w uzyskaniu korzystnych zmian własności funkcjonalnych. Atrakcyjną alternatywą dla metod chemicznych okazało się natomiast zastosowanie wysokoenergetycznych wiązek jonów. W pierwszej kolejności stwierdzono [2, 3], że możliwe jest uzyskanie interesujących zmian własności funkcjonalnych, głównie redukcji współczynnika tarcia. Efekt ten uzasadnił celowość podjęcia bardziej szczegółowych prac nad zbadaniem wpływu implantacji na własności strukturalne elastomerów i wyjaśnienia obserwowanych zmian własności funkcjonalnych. Celem pracy jest opis aktualnego stanu wiedzy o efektach wywoływanych przez implantację jonów w elastomerach i określenie obszaru potencjalnie atrakcyjnych zastosowań tej metody. MODYFIKACJA WŁASNO ŚCI STRUKTURALNYCH Uwalnianie wodoru Dominującym efektem strukturalnym w elastomerach poddanych procesowi bombardowania jonowego jest ucieczka wodoru z warstwy wierzchniej materiału. Na rysunku 1 zaprezentowano wyniki pomiarów zawartości wodoru w kauczuku nitrylowym NBR poddanym bombardowaniu rosnącymi dawkami jonów helu o energii 160 keV. Pomiary zawartości wodoru wykonano metodą rezonansowej re[...]

Wyznaczanie parametrów optycznych epitaksjalnych heterostruktur laserowych


  Po zaprojektowaniu heterostruktury diody laserowej i przekazaniu projektu do realizacji w pracowni epitaksji, pojawia się pytanie, na ile zrealizowana heterostruktura zgodna jest z projektem. Odpowiedź na to pytanie pozwoli zinterpretować ewentualne różnice pomiędzy zmierzonymi parametrami przyrządów (diod laserowych (DL)) wykonanych z tej heterostruktury a parametrami zakładanymi na podstawie projektu. Sekwencja powiązanych wzajemnie charakteryzacji heterostruktury, prostego modelowania numerycznego oraz pomiarów przyrządów umożliwia tę odpowiedź. Jest to przedmiotem tego komunikatu. Projekt heterostruktury Profile współczynnika załamania oraz rozkłady pola optycznego dla dwóch wersji projektowych asymetrycznych heterostruktur laserowych na pasmo 810 nm przedstawione są na rys. 1. Rozwiązania asymetryczne powinny umożliwić zwiększenie osiągalnej mocy optycznej dzięki przesunięciu pola optycznego na stronę n i minimalizację rezystancji [1, 2]. Wersje te różnią się jedynie parametrami geometrycznymi warstwy antyfalowodowej (a-wg. na rys. 1) "wstawionej" pomiędzy falowodem aktywnym (warstwa "potrójna" obejmująca studnię kwantową - wg 3l) i pasywnym (pass-wg.). Wpływ parametrów warstwy antyfalowodowej (składu, grubości warstwy i obszaru gradientowego) na rozkład pola optycznego można opisać ilościowo zmianą efektywnej grubości falowodu deff = d/Γ, gdzie d jest grubością warstwy aktywnej (studni kwantowej, QW) oraz Γ jest współczynnikiem przestrzennego przekrycia rozkładu pola optycznego i QW (confinement factor). Zmiany parametrów relatywnie cienkiej warstwy antyfalowodowej powodują znaczne zmiany rozkładu pola i deff, co widać na rys. 1: deff = 1,24 μm i 0,89 μm, odpowiednio dla wersji projektowych v.1 i v.2. Na wkładce na rys. 1 podane są też projektowane składy (x) poszczególnych [...]

Kompozyty elastomerowe z dodatkiem grafenu lub MWCNT modyfikowanych plazmochemicznie

Czytaj za darmo! »

Napełniacze węglowe są powszechnie stosowane w przemyśle gumowym, a ich najważniejszą funkcją jest poprawa właściwości mechanicznych wulkanizatów. W przypadku sadzy, grafenu czy nanorurek węglowych większa polarność powierzchni skutkuje tendencją do aglomeracji napełniacza w niepolarnej matrycy kauczukowej [1]. Skutkiem jest obniżenie oczekiwanego efektu wzmacniającego związane ze zmniejszeniem aktywnej powierzchni cząstek napełniacza zdolnych do oddziaływań z makrocząsteczkami kauczuku [2]. Brak lub niewielka ilość aktywnych grup chemicznych na powierzchni cząstek badanych materiałów mocno ogranicza oddziaływania na granicy faz matryca-napełniacz. Obecnie proponowane metody kompatybilizacji takiego układu są niewystarczające. W ostatnich latach czołowe światowe jednostki naukowo-przemysłowe zajmujące się technologią gumy pracują nad zastosowaniem plazmy niskotemperaturowej do modyfikacji napełniaczy [3, 4]. Zarówno grafen, jak i nanorurki węglowe od momentu odkrycia przyciągają uwagę różnorodnych środowisk naukowych. Ze względu na unikatowe właściwości mechaniczne, elektryczne oraz cieplne [5] stały się jednymi z najbardziej obiecujących materiałów mogących mieć zastosowanie jako zaawansowane napełniacze w różnego rodzaju kompozytach, m.in. polimerowych [6]. Okazuje się jednak, że problemem jest uzyskanie kompozytu o zadowalającej dyspersji cząstek napełniacza. Odpowiedzialna jest za to mało aktywna warstwa wierzchnia nanorurek węglowych oraz grafenu, z amorficzną warstwą węgla, zmniejszająca oddziaływania na granicy faz matryca-napełniacz. Aglomeracja, szczególnie w przypadku nanorurek węglowych tworzących swego rodzaju splątane kłębki, sprawia, że uzyskany kompozyt nie osiąga oczekiwanych właściwości wytrzymałościowych. Jako jeden ze sposobów na zmianę aktywności chemicznej napełniaczy węglowych proponuje się sfunkcjonalizowanie ich grupami kwasowymi, aminowymi czy fluorowymi, przez tworzenie wiązań kowalencyjnych [7]. Cor[...]

Zastosowanie technologii MOCVD w dziedzinie laserów antymonkowych z heterozłączem I-go rodzaju


  Heterozłaczowe lasery pólprzewodnikowe zakresu 1,9…3 μm ze strukturą wykonaną z antymonków są obecnie głównym rodzajem laserów pracujących w tym obszarze widmowym (rys. 1). Zapewniają tryb pracy ciągłej w temperaturze pokojowej oraz względnie wysokie moce. W przeciwieństwie jednak do większości laserów półprzewodnikowych technologia otrzymywania heterostruktur całkowicie zdominowana jest przez epitaksję z wiązek molekularnych (MBE), a technologia epitaksji ze związków metaloorganicznych (MOCVD) jest w tej dziedzinie prawie nieobecna. Obok szeregu przyczyn utrudniających zastosowanie MOCVD jak np. niskie temperatury topnienia, niepełna piroliza prekursorów, separacja faz czy brak możliwości zastosowania SbH3 jako prekursora antymonu występuje czynnik częściowo z nimi związany i prawie uniemożliwiający otrzymywanie warstw zawierających glin o jakości odpowiedniej do zastosowania w laserach. Czynnik ten ma postać silnego zanieczyszczenia węglem oraz tlenem i prowadzi do występowania wysokiej nieintencjonalnej koncentracji dziurowej [1-3]. Niezamierzona koncentracja typu p w warstwach zawierających więcej niż 60% atomów glinu wśród atomów grupy III przekracza zwykle 2E18 cm-3. Następstwem tych problemów jest prawie całkowity brak doniesień o laserach na GaSb wykonanych przy zastosowaniu MOCVD oraz brak jakiejkolwiek komercjalizacji tej technologii. W jedynym opublikowanym dotychczas przypadku [1] przyrządu o strukturze podobnej do przedstawionej na rys. 1 parametry lasera znacznie odbiegały od parametrów uzyskiwanych w przypadku stosowania MBE i nie przedstawiono trybu pracy ciągłej. Z drugiej strony technologia MOCVD odpowiada znacznie mniej wymagającemu zakresowi ciśnień i pojedynczy proces jest krótszy. W ogólności związana jest z mniejszymi kosztami oraz - jeśli jest już opracowana - z łatwiejszą komercjalizacją. Technologie MBE i MOCVD odpowiadają także różnym warunkom termodynamicznym, w związku z czym zdarza się[...]

 Strona 1