Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Radosław Strzałka Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 31 maja 2010 Referat przygotowany w ramach zajęć Nauka o materiałach.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Radosław Strzałka Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 31 maja 2010 Referat przygotowany w ramach zajęć Nauka o materiałach."— Zapis prezentacji:

1 Radosław Strzałka Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 31 maja 2010 Referat przygotowany w ramach zajęć Nauka o materiałach

2

3 CSD (Chemical Solution Deposition) - chemiczne osadzanie z fazy ciekłej CVD (Chemical Vapor Deposition) - chemiczne osadzanie z fazy gazowej PVD – odparowanie (evaporation) PVD – rozpylanie (sputtering) PVD – bombardowanie jonami (ion plating) -fizyczne osadzanie z fazy gazowej PVD – laserowe (pulsed laser deposition) IBD (Ion Beam Deposition)- Osadzanie mieszane

4 jest procesem termicznego pokrywania powierzchni materiałów wykorzystującym plazmę niskotemperaturową materiał pokrywany (substrat) pozostaje zimny w trakcie procesu (nie jest nadtapiany) nanoszony materiał (prekursor, depozyt) występuje w postaci stopionych kuleczek (o temperaturze 7-20,30 tys. K powyżej temp. topnienia) medium prowadzącym materiał na powierzchnię jest wiązka zjonizowanej plazmy

5

6 Miedziana anoda Wolframowa katoda Napięcie ~ kilka kV

7 Materiał deponowany: proszek, a także ciecz, zawiesina, drut. Granulki o rozmiarach rzędu kilku – 100 mikrometrów Proszek jest błyskawicznie podgrzewany i przyśpieszany do prędkości m/s. Droga rozpylania wynosi ok. 25 – 150 mm

8 Argon Hel Azot Wodór

9 Argon: najpowszechniej stosowany gaz, zazwyczaj wykorzystujący dodatkowo inne gazy (hel, azot, wodór) w celu zwiększenia energii plazmy. Jest go najłatwiej zjonizować i nie jest niebezpieczny dla katody i anody. Plazmy w większości są wytwarzane przy użyciu czystego argonu. Jako gaz inertny nie jest szkodliwy dla materiału substratu. Hel: używany głównie w parze z argonem, szczególnie w plazmach wysokiej prędkości. Pomaga kontrolować energię plazmy. Jest gazem nieoddziałującym z substratami. Azot: jest najtańszym gazem, nie oddziałuje z większością materiałów (poza tytanem) Wodór: służy najczęściej do regulacji napięcia i energii plazmy, ma wpływ na transport ciepła w strumieniu plazmy. Używany jest także jako antyoxydant

10 VPS służy do różnego typu modyfikacji powierzchni: tworzenia warstw porowatych, do oczyszczania zabrudzonych powierzchni itd. Próżniowy natrysk poprawia właściwości materiału: współczynnik tarcia, przewodność cieplną i elektryczną na powierzchni, może przekształcić materiał w hydrofobowy lub hydrofilowy. Średnia próżnia (~0.01mbar) Środowisko w temp °C w celu uniknięcia uszkodzeń termicznych Napięcie anodowe dane stałe lub zmienne (do częstotliwości mikro- falowych i energii 500W przy 50Hz)

11 Tworzenie strumienia plazmy: - prąd stały - pole elektryczne zmienne o częstotliwościach radiowych Medium tworzące plazmę: - gaz (argon, hel, azot, wodór) - woda (parowanie, dysocjacja, jonizacja) lub inna ciecz - hybryda wodno-argonowa (zazwyczaj) Środowisko rozpylania: - powietrze - kontrolowana atmosfera gazowa (CAPS) - wysoko- i niskociśnieniowa plazma (HPPS i LPPS VPS) - środowisko wodne

12 Struktura lamelowa (spłaszczone krople cieczy nanoszonej). Między lamelami występują małe pory, pęknięcia i obszary niedokładnie pokryte (porowatość maksymalnie na poziomie 2-5%). Właściwości nieraz zupełnie odmienne od materiału substratu (cechy mechaniczne, termiczne, elektryczne). Często występują także fazy metastabilne.

13 Wytwarzanie warstw na powierzchni materiałów strukturalnych: -bariery termiczne -powłoki antykorozyjne, antyerozyjne, odporne na zużycie -zmiana własności elektrycznych powierzchni -różnego typu modyfikacja powierzchni napylanie powłoki WC-Co odpornej na zużycie ścierno-korozyjne bariery termiczne na bazie cyrkonu w komorach turbin (odrzutowców, statków kosmicznych) tlenki ceramiczne (Al, Cr) odporne na zużycie stopy molibdenowe na powierzchni tłoków silnikowych

14

15 Schemat infrastruktury związanej z techniką natrysku plazmowego

16 możliwość nanoszenia warstw z materiałów o bardzo wysokiej temperaturze topnienia (wolfram, tlenek cyrkonu itp.) powłoki z natrysku plazmowego są bardzo zwarte, mocne i czyste bardzo szerokie zastosowanie materiałów do pokryć i substratów wysoka cena urządzeń do natrysku plazmowego i duża złożoność procesu. University of Toronto

17 J.B. Watchman, R.A. Haber, Ceramic Films and Coatings Noyes Publications, Park Ridge, New Jersey, 1993 D.A. Gardeman, N.L. Hecht, Arc Plasma Technology in Materials Science, Springer-Verlag, Wiedeń, Wikipedia

18


Pobierz ppt "Radosław Strzałka Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 31 maja 2010 Referat przygotowany w ramach zajęć Nauka o materiałach."

Podobne prezentacje


Reklamy Google