W pracy przedstawiono wyniki badań nad uzyskaniem warstwowego kompozytowego elektrolitu ZrO2+Y2O3 /CeO2+Sm2O3 dla tlenkowych ogniw paliwowych pracujących w zakresie temperatury 600÷800°C. Warstwy te nanoszono w zakresie temperatury 500÷800°C na wewnętrzne powierzchnie rurek ze szkła kwarcowego metodą MOCVD z użyciem tetrametyloheptanoionianów cyrkonu, itru, ceru oraz samaru przy różnych udzia[...]

Warstwy CeO2+Gd2O3 syntezowano metodą MOCVD przy użyciu tetrametyloheptanodionianów ceru oraz gadolinu w temperaturze 500÷800°C w powietrzu przy obniżonym ciśnieniu. Stosunek molowy użytych reagentów wynosił odpowiednio 9:1, 8:2, 7:3. Warstwy nanoszono na wewnętrzne powierzchnie rurek ze szkła kwarcowego. Zbadano skład chemiczny, mikrostrukturę oraz przewodnictwo elektryczne w podwyższonej te[...]

[...]

Narzędzia skrawające z węglików spiekanych w postaci płytek wieloostrzowych pokrywane wstępnie pośrednią warstwą Ti(C, N) lub TiC względnie TiN, a następnie czystymi warstwami α lub к-Al2O3 w postaci pojedynczej warstwy (monolayer) lub multiwarstwy (multilayers) składającej się z wielu cienkich warstw o sumarycznej grubości takiej jak pojedyncze warstwy, są niezbędne w technologii szybkiej obróbki skrawaniem (do 600 m/min) części precyzyjnych maszyn (np. robotów). Aktualnie warstwy tlenku glinu na skalę przemysłową otrzymuje się metodą CVD [1] z użyciem chlorku glinu jako podstawowego reagenta w temperaturze ok. 1050°C. Otrzymane warstwy są polikrystaliczne i mogą zawierać drobnoziarnistą metatrwałą fazę к-Al2O3 lub/i α-Al2O3 o dużych ziarnach (faza к powstaje zwłaszcza na początku syntezy kolejnych warstw). Im większe ziarna, tym powierzchnia warstwy jest bardziej chropowata i tym intensywniej nagrzewa się ostrze narzędzia w trakcie pracy, co powoduje szybsze zużycie. Chropowatość monowarstw jest większa niż multiwarstw. Im więcej jest mutiwarstw, tym zewnętrzna powierzchnia jest gładsza. W trakcie pracy temperatura ostrza może wynosić 800°C i więcej. Z tego względu w tej temperaturze dodatkowo przy udziale naprężeń wywołanych skrawaniem może dojść do przemiany fazy к w α. Przemiana ta jest niekorzystna, ponieważ na styku tych faz powstają mikrospękania, które są wynikiem mniejszej objętości molowej fazy α (ok. 8%) w porównaniu z objętością molową fazy к [2]. W przypadku multiwarstw spękania powstają głównie na styku warstw wchodzących w skład multiwarstwy, ponieważ głównie tam może znajdować się faza к. Prowadzi to do delaminacji warstw i zniszczenia multiwarstwy. W przypadku monowarstw tego zjawiska nie obserwuje się. Natomiast mogą powstawać nieliczne, ale większe mikrospękania. Ponadto warstwy są bardziej chropowate i dlatego intensywniej[...]

Warstwy Al2O3 syntezowane metodą CVD z następujących reagentów AlCl3-H2-CO2 lub AlCl3-H2O(para)-CO [1] znalazły zastosowanie do otrzymywania narzędzi skrawających węglików spiekanych stosowanych do obróbki skrawaniem stopów o bardzo precyzyjnym składzie (ok. 0,0001%). Narzędzia takie są stosowane do wytwarzania metalowych części takich urządzeń, jak np. roboty. Taśmy montażowe z zamontowanymi robotami muszą pracować bezawaryjnie przez kilka lat. W związku z tym roboty muszą być w tym czasie niezawodne. Niezawodność elementów tych urządzeń uzyskuje się przez bardzo restrykcyjne wymagania odnośnie do składu chemicznego stopów, z których są wykonane, a także ich budowy. Takie elementy metalowe są otrzymywane często za pomocą obróbki skrawaniem i jest ważne, aby nie były zanieczyszczane w trakcie tego procesu materiałem pochodzącym z narzędzi skrawających, których ostrze w trakcie skrawania może nagrzewać się do temperatury nawet ponad 800°C. Dlatego warstwy muszą się cechować bardzo dobrą adhezją do podłoża, a także dużą czystością i gładkością. Ustalono optymalną grubość tych warstw na ok. 5 μm. W dotychczasowej technologii są syntezowane w postaci monowarstw lub multiwarstw grubości kilku mikrometrów przez kilkadziesiąt godzin w temperaturze powyżej 1000°C na uprzednio osadzonej pośredniej ciągłej warstwie TiN, TiC lub Ti(C, N) [2, 3]. Zadaniem warstwy pośredniej jest zapobieganie dyfuzji kobaltu z podłoża do syntezowanej warstwy Al2O3, którego obecność w tak wysokiej temperaturze sprzyja syntezie warstwy o nadmiernie wydłużonych krystalitach fazy α-Al2O3 [4, 5]. Warstwy Al2O3 tak syntezowane zawierają fazę κ-Al2O3 i/lub α-Al2O3. Faza κ-Al2O3 jest metatrwała i dość miękka, o małych ziarnach, które w warstwach wchodzących w skład multiwarstwy mogą mieć rozmiary rzędu nanometrów. Faza α-Al2O3 jest trwała, twarda i ma ziarna o znacznej wielkości (rzędu mikrometrów) [6]. Należy nadmienić, że bezpośred[...]

  Z wielu metod syntezy warstw metoda CVD jest najbardziej odpowiednia do syntezy w niskiej temperaturze czystych i gęstych warstw, o mało zróżnicowanej grubości, w tym również na podłożach o złożonym kształcie, zwłaszcza z materiałów o wysokiej temperaturze topnienia. Ze względu na duży udział w takich materiałach wiązania kowalencyjnego cechują się one małym współczynnikami dyfuzji zarówno objętościowej, jak i powierzchniowej. Z tego względu innymi metodami, np. PVD, zol-żel, warstw takich z tego typu materiałów nie udaje się uzyskać. W przypadku stosowania metody zol-żel jest niezbędne zastosowanie w ostatnim etapie ich otrzymywania procesu spiekania. W celu Wuzyskania gęstych spieków z takich materiałów trzeba dodać topniki, by tworzyła się faza ciekła ułatwiająca proces zagęszczania. Przykładem takiego materiału może być Al2O3. Żeby uzyskać nieporowaty spiek z tego typu materiału należy dodać np. ok. 2÷3% Y2O3, MgO. Dodatek ten jest zanieczyszczeniem warstwy, co ma wpływ na jej własności. Natomiast w przypadku metody PVD, z powodu tworzenia się klasterów fazy stałej w fazie gazowej o dość znacznych rozmiarach, warstwy otrzymane z tych materiałów mogą wykazywać porowatość, której w tym procesie nie udaje się zlikwidować. Warstwy Al2O3 syntezowane metodą CVD wykazują większą adhezję do podłoży z węglików spiekanych niż syntezowaną metodą PVD [1] i znacznie większą niż otrzymywane metodą zol-żel [2]. Proces CVD jest dość złożony. Prowadzenie go "metodą prób i błędów" wymaga wykonania bardzo wielu prób, by znaleźć odpowiednie warunki syntezy warstw. Dlatego autorzy od wielu lat zajmują się matematycznym modelowaniem zarówno procesu syntezy warstw tą metodą, jak też własności [np. 3, 4]. Stosując odpowiednie równania opisujące proces transportu masy z fazy gazowej do podłoża, znajdującego się w określonym reaktorze CVD oraz określając Grx/Rex 2, można przewidzieć z dużą dokładnością przepływowe i temperaturowe parametry proce[...]

  Możliwość syntezy czystych i gęstych warstw tlenku glinu na spiekanym tlenku glinu mogłaby pozwolić uzyskać narzędzia skrawające, które byłyby przydatne do wytwarzania metalowych części maszyn o bardzo precyzyjnym składzie chemicznym (bez wprowadzania zanieczyszczeń z narzędzi skrawających) przy znacznie większych szybkościach skrawania niż jest to obecnie możliwe za pomocą płytek wieloostrzowych z węglików spiekanych pokrywanych warstwami Al2O3. Al2O3 w odróżnieniu od TiC, TiN i WC oraz kobaltu, które znajdują się w płytkach wieloostrzowych nie utlenia się w wysokiej temperaturze, do której nagrzewają się płytki wieloostrzowe przy bardzo szybkim skrawaniu. Płytki wieloostrzowe z węglików spiekanych pokrywanych czystą warstwą Al2O3 mogą pracować do ok. 800°C, natomiast ze spiekanego Al.2O3 do ok. 1400°C [1]. Im większa szybkość skrawania, tym wyższa temperatura nagrzewania ostrzy, ale jednocześnie większa wydajność procesu skrawania oraz większa gładkość obrabianej powierzchni, dzięki czemu nie jest konieczne polerowanie takich powierzchni. Narzędzia skrawające z litego spiekanego tlenku glinu nie spełniają tych wymagań, ponieważ muszą zawierać specjalne dodatki ułatwiające proces spiekania proszków tlenku glinu. Ze względu na bardzo małe współczynniki dyfuzji powierzchniowej i objętościowej, wynikające z dużego udziału wiązania kowalencyjnego w Al2O3, nie jest możliwe na drodze spiekania otrzymanie materiału nieporowatego w przypadku stosowania czystych proszków Al2O3. Aby było możliwe uzyskanie z tych proszków nieporowatego materiału spiekanego jest konieczne d[...]

W pracy prezentowane są wyniki badań nad ulepszeniem powszechnie stosowanych narzędzi skrawających z węglików spiekanych, mającym na celu przedłużenie czasu trwałości narzędzia i eliminowanie zanieczy[...]

W niniejszej pracy warstwy A12O3 na węglikach spiekanych otrzymywano metodą MOCVD, z zastosowaniem jako reagenta acetyloacetonianu glinu. Zastosowano modyfikację stosowanej w poprzednich pracach metod[...]

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie powłok na osnowie fazy międzymetalicznej y-TiAl osadzanych metodą magnetronową na stopie y-TiAl, zapewniających dobrą ochronę przed korozją [...]