Wyniki 1-10 spośród 22 dla zapytania: authorDesc:"TOMASZ MOSKALEWICZ "

Charakterystyka mikrostruktury cienkich warstw Al-Mg osadzanych laserem impulsowym z fazy gazowej


  W pracy zamieszczono wyniki badań morfologii i składu chemicznego powierzchni cienkich warstw Al-Mg (SEM, EDS) oraz ich mikro- struktury (TEM) i składu fazowego (dyfrakcja elektronów, XRD). Jako tarczy użyto stopu b-Al2Mg2. Cienkie warstwy wytworzono poprzez osadzanie laserem impulsowym (Nd:YAG) z fazy gazowej (PLD) przy długości fali wiązki lasera l=1 064 nm, gęstości energii wiązki q=13,8 J/cm2 oraz stosując różną temperaturę podłoża (Ts=25 °C i 100 °C). Obserwacje powierzchni warstw, przeprowadzone za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, wykazały występowanie licznych kropel o wielkości 1÷25 mm. Natomiast badania EDS ujawniły zaburzenie stechiometrii warstw w stosunku do materiału tarczy. Warstwa osadzana przy temperaturze podłoża 25 °C miała grubość ok. 1 mm, natomiast podwyższenie tej temperatury do 100 °C pozwoliło uzyskać grubszą warstwę (ok. 1,6 mm). Warstwy charakteryzowały się występowaniem, w różnych ich obszarach, struktury nanokrystalicznej oraz kryształów kolumnowych aluminium. Identyfikacja fazowa warstw pozwoliła stwierdzić obecność następujących faz: Al30Mg23, Al65Mg35 i Al. Dodatkowo przy powierzchni warstwy osadzonej przy Ts=100 °C ujawniono występowanie tlenku Al26MgO49. This paper presented the microstructure (SEM, TEM), morphology and chemical composition (EDS) of the b-Al3Mg2 thin films deposited by pulsed laser deposition (PLD) technique under different substrate temperature Ts=25 °C and 100 °C, laser wavelength l=1 064 nm and laser fluence q=13,8 J/cm2. The SEM observations showed the occurrence of many droplets with diameters 1÷25 mm on the films surface. Whereas the EDS analysis revealed not congruent transfer of the chemical composition of the target to the thin films. The thickness of thin films was equal to 1 mm and 1,6 mm for substrate temperature of 25 °C and 100 °C, respectively. These thin films were characterized by nanocrystalline structure as well as also the columnar Al crystals occurred. It was[...]

Characterization of Al-Mg thin film deposited using pulsed laser deposition technique

Czytaj za darmo! »

One of the most important changes in the domain of current surface engineering consists in the discovery and application of modern materials and techniques of the production, as well as their application in nanotechnology, biophysics, optoelectronics and other, dynamically developing field of science and common applications of the technology. Therefore, to produce thin films, which are widely used in the above-mentioned industries the new technology namely pulsed laser deposition (PLD) was applied. Complex Metallic Alloys (CMA) are characterized by the presence of a hundred up to over a thousand atoms in one unit cell. They are exceptional intermetallic phases. The first pioneering work concerning the structure of intermetallic compounds was published by Pauling in 1923 [1]. It was focused on the NaCd2 compound (1152 atoms in a unit cell). There are some other examples of such materials: the Bergman phase: Mg32(Al, Zn)49 (162 atoms in a unit cell) [2], or the Samson phase: ?Ŕ-Al3Mg2 (1168 atoms in a unit cell) [3, 4]. According to Samson, the ?Ŕ-Al3Mg2 phase is a light material (density: 2.2 g/cm3) with exceptionally large unit cells that crystallize in a face centered cubic (FCC) lattice with the crystal lattice parameter a = 2.82 nm. The basic elements and simple intermetallic compounds, compared to CMA materials [5, 6] with giant unit cells, are generally characterized by unit cells consisting of only a single atom or several tens of other atoms. On the other hand, in the giant unit cells that are found in ?Ŕ-Al3Mg2 and that are characterized by lattice parameter values in the order of several nanometers, there is a shift of the crystal lattice at the scale of interatomic distances. In such case, atoms are arranged into polytetrahedral clusters and the structure of CMA materials is characterized by a certain duality, namely: at the nanometric scale, the structure of CMA materials is similar to that of crystals, while at ato[...]

Mikrostruktura i właściwości warstwy SiO2-Al2O3-CaO-Na2O na stopie TIMETAL834

Czytaj za darmo! »

W pracy dokonano charakterystyki mikrostruktury i właściwości warstwy ochronnej SiO2-Al2O3-CaO-Na2O wytworzonej na stopie TIMETAL834 poprzez zanurzanie w zawiesinie. Metodami analitycznej skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego wykonano szczegółowe badania mikrostruktury i składu fazowego warstwy. Stwierdzono, że warstwa jest zbudowan[...]

Mikrostruktura warstw odpornych na erozję na kompozycie węglowym

Czytaj za darmo! »

W pracy przeprowadzono charakterystykę mikrostruktury kompozytu węglowego, jak również warstw TiC i SiC oraz warstwy z układu SiO2-Al2O3- Y2O3 wytworzonych na tym kompozycie. Warstwy zostały wytworzone na kompozycie poprzez zanurzanie w zawiesinie w celu poprawy jego odporności na erozję. Metodami mikroskopii świetlnej oraz analitycznej skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej wyk[...]

Mikrostruktura i właściwości warstw ochronnych na stopie TIMETAL 834

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu ze względu na korzystne właściwości mechaniczne i fizykochemiczne są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym. Jednym ze stopów tytanu o perspektywicznym znaczeniu dla lotnictwa jest stop TIMETAL 834. Stop ten charakteryzuje się najwyższą temperaturą pracy ze wszystkich stopów tytanu, wysoką odpornością na pełzanie, korzystną wytrzymałością na rozciąganie oraz zadawalającą wytrzymałością zmęczeniową poniżej temperatury 600°C [1]. TIMETAL 834 może być stosowany do wytwarzania niektórych elementów silników turboodrzutowych, takich jak: łopatki i tarcze sprężarek [2, 3]. Wadą stopów tytanu (także stopu TIMETAL 834) jest mała odporność na utlenianie w temperaturze powyżej ok. 600°C. Żaroodporność stopów tytanu można poprawić stosując metody inżynierii powierzchni [1, 4÷[...]

Mikrostruktura i właściwości dwuwarstwowej powłoki ze szkła krystalicznego na stopie TIMETAL 834

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu ze względu na największą ze wszystkich stopów konstrukcyjnych wytrzymałość względną (stosunek wytrzymałości na rozciąganie do ciężaru właściwego; Rm/ρ) i wysoką temperaturę topnienia stanowią perspektywiczny materiał dla nowoczesnego lotnictwa. W silnikach lotniczych ze stopów tytanu wykonuje się elementy sprężarek, takie jak łopatki robocze i kierujące, tarcze, pierścienie dystansowe. TIMETAL 834 należy do stopów tytanu bliskich-α. Charakteryzuje się najwyższą temperaturą pracy ze wszystkich stopów tytanu, wysoką odpornością na pełzanie, korzystną wytrzymałością na rozciąganie oraz zadowalającą wytrzymałością zmęczeniową poniżej temperatury 600°C [1]. Stop ten może być zastosowany do wyrobu niektórych elementów sprężarek silników turboodrzutowych, takich[...]

Characterisation of nanocomposite nc-WC/a-C and nc-WC/a-C:H coatings on oxygen hardened Ti-6Al-4V alloy

Czytaj za darmo! »

Titanium and its alloys are often applied in aeronautics, chemical, petrochemical, marine industries and medicine as structure materials due to their high specific strength and excellent corrosion resistance [1, 2]. However, titanium alloys are characterized by poor tribological properties especially in sliding situations. These include high and unstable friction coefficients, severe adhesive wear, susceptibility to fretting wear and a strong tendency to gall when in rubbing contact with itself and other surface [3]. Deposition of a low friction and wear resistant coatings by different surface engineering methods is one of the most prospective means to improve the tribological properties of the titanium alloys. Nanocomposite coatings were found to be a prospective for improvement of tribological properties of materials. Hard and soft phase were often mixed in order to get a compromise between mechanical and tribological properties [4]. In this field, many nanocrystalline metal carbide particles (nc-MeC, where Me = transition metal) have been used as a hard phase and amorphous carbon, hydrogen-free (a-C) or hydrogenated (a-C:H) have been used as a second phase [4÷8]. Carbon-based nanocomposites, where nanocrystalline phase is embedded into a-C matrix, are considered as a new class of protective material and found wide range of engineering applications, such as cutting and machining tools, bearing, pumps, machine and engine parts [9, 10]. These coatings exhibited high hardness, toughness, good wear resistance and very low friction in ambient air due to the lubricious a-C matrix [11÷13]. However, when such coatings are deposited on ‘soft’ substrates, like commercially pure titanium or Ti-6Al-4V alloy, when the applied load is high enough the softer substrate can undergo plastic deformation [14]. Therefore, in a present study nanocomposite coatings were deposited on a ‘hard’ substrate - oxygen hardened Ti-[...]

Mikrostruktura i właściwości powłoki AlCuFe osadzonej na stopie TIMETAL 834 metodą ablacji laserowej

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu ze względu na dużą wytrzymałość względną (stosunek wytrzymałości na rozciąganie do gęstości Rm/ρ), dużą odporność na korozję oraz małą przewodność i rozszerzalność cieplną znajdują szerokie zastosowanie w wielu konstrukcjach i urządzeniach, w tym zwłaszcza w środkach transportu. Temperatura stosowania stopów tytanu zależy istotnie od ich składu chemicznego i nie przekracza 600°C [1]. Ze względu na temperaturę stosowania interesującą grupą stopów tytanu są stopy zbliżone do α (ang. near α). Stopy z tej grupy charakteryzują się wysoką odpornością na pełzanie, wysoką wytrzymałością na rozciąganie oraz zadawalającą wytrzymałością zmęczeniową poniżej temperatury 600°C. Jednym ze stopów tytanu zbliżonych do α, intensywnie badanym w ostatnich latach jest stop TIMETAL 834. Stop ten może być stosowany na niektóre elementy silników turboodrzutowych, takie jak: łopatki i tarcze sprężarek [1, 4, 5]. Poważną wadą stopów tytanu jest mała odporność na utlenianie w temperaturze powyżej 600°C oraz niewystarczające właściwości tribologiczne (stosunkowo duży współczynnik tarcia i mała odporność na zużycie przez tarcie) [1], co jest istotne w przypadku elementów narażonych na zużycie ścierne. Te wady stopów tytanu (także stopu TIMETAL 834) można poprawić przez osadzenie na ich powierzchnię powłoki ochronnej wykazującej jednocześnie dobre właściwości tribologiczne i żaroodporne. Perspektywiczne znaczenie dla poprawy właściwości stopów tytanu mogą mieć powłoki kwazikrystaliczne z układu Al-Cu-Fe lub Al-Cu-Fe-Cr [6÷9]. Powłoki takie zawierają dużo Al (ok. 70% at.), dzięki czemu ułatwiają utworzenie ochronnej zgorzeliny Al2O3 na powierzchni stopu podczas jego utleniania w wysokiej temperaturze. Jednocześnie powłoki kwazikrystaliczne wykazują korzystne właściwości tribologiczne (niski współczynnik tarcia i dużą odporność na zużycie przez tarcie) [10]. Dlatego powłoki takie rokują duże nadzieje na podwyższenie temperat[...]

Optymalizacja struktury cienkich warstw Bi2O3 domieszkowanych Er wytwarzanych techniką PLD DOI:10.15199/28.2015.6.26


  Optimization of the structure of Er doped Bi2O3 thin films prepared by the PLD technique In this paper we present the results of research made for functional Er3+ doped Bi2O3 thin films, produced by the laser ablation technique. The experiment was performed using the optimized PLD process parameters, such as single pulse energy, laser radiation wavelength, the substrate temperature, the pressure of the working gas and the target-substrate distance. Thorough analyses of the structure, chemical and phase composition and morphology of oxide thin films were carried out using research techniques as follows: scanning electron microscopy, atomic force microscopy, EDS spectroscopy and X-ray phase analysis. The study of thickness measurements, nanohardness and adhesion of Er3+ doped Bi2O3 thin films for the single crystal MgO substrate were also performed. Thus obtained results allow to conclude that it is possible to "transfer" the stoichiometric composition of the target material to the prepared substrate and the XRD phase composition investigation revealed the presence of the high-temperature δ-Bi2O3 phase responsible for the increased ionic conductivity. Analysis of these results allows a precise selection of the optimal PLD process parameters for the preparation of high quality Er3+ doped Bi2O3 thin films stabilizing δ phase at lower temperature. Key words: surface thin films, laser ablation, PLD, Bi2O3 oxide doped with Er, high temperature δ-Bi2O3 phase. W pracy przedstawiono wyniki badań nad funkcjonalnymi cienkimi warstwami Bi2O3 domieszkowanymi Er3+, wytworzonymi techniką ablacji laserowej. Eksperyment przeprowadzono z zastosowaniem zoptymalizowanych parametrów procesu PLD, takich jak: energia impulsu, długość fali promieniowania laserowego, temperatura podłoża, atmosfera gazu roboczego i odległość target-substrat. Wnikliwej analizie poddano strukturę, skład chemiczny, skład fazowy oraz morfologię wytworzonych warstw tlenkowych[...]

 Strona 1  Następna strona »