www.chomikuj.pl/MarWag987
BADANIE STRUKTURY I WŁASNO
Ś
CI POKRY
Ć
CVD (chemical vapour deposition),
Techniki CVD wymagaj
ą
stosowania wysokich temperatur koniecznych do
rozkładu gazowych reagentów, co ogranicza zakres ich wykorzystania. Wytwarzanie
warstwy nast
ę
puje w szczelnym reaktorze w wyniku niejednorodnych katalizowanych
chemicznie i fizycznie reakcji na powierzchni stali w wysokiej temperaturze.
Wady i zalety technik CVD:
wysoka temperatura konieczna do przebiegu reakcji chemicznych znacznie
ogranicza zakres stosowania metod CVD;
konieczno
ść
utylizacji agresywnych dla
ś
rodowiska naturalnego odpadów
poprodukcyjnych;
du
ż
a wydajno
ść
wysoka jako
ść
uzyskiwanych powłok
niski koszt i prosta obsługa urz
ą
dzenia do realizacji procesu;
obni
ż
enie temp. procesu w metodzie PACVD znacznie zwi
ę
kszyło zakres
zastosowania.
PVD(Physical Vapour Deposition)
Pary metali lub zwi
ą
zków osadzone s
ą
na podło
ż
u zimnym lub podgrzanym do
temperatury 200
÷
500
°
C podło
ż
u, co umo
ż
liwia pokrywanie podło
ż
y
zahartowanych i odpuszczonych.
Wady i zalety technik PVD
zwi
ę
kszenie trwało
ś
ci;
ograniczenie szybko
ś
ci zu
ż
ycia;
niski współczynnik przewodno
ś
ci cieplnej;
ograniczenie procesów utleniania i korozyjnych;
poprawa własno
ś
ci trybologicznych.
Metody bada
ń
powłok.
badanie składu chemicznego;
badanie własno
ś
ci mechanicznych;
badanie własno
ś
ci trybologicznych;
badanie własno
ś
ci eksploatacyjnych.
Badanie składu chemicznego powłok
metod
ą
spektrometrii emisyjnej
ze wzbudzeniem jarzeniowym
Urz
ą
dzenie wykorzystuje metod
ę
optycznej spektrometrii emisyjnej. Na powierzchni
próbki zachodzi zjawisko rozpylania katodowego.
www.chomikuj.pl/MarWag987
Badanie własno
ś
ci mechanicznych
Badanie grubo
ś
ci powłok
Metoda „kalotestu” polega na pomiarze charakterystycznych wielko
ś
ci krateru
powstałego w wyniku wytarcia na powierzchni próbki prze stalow
ą
kulk
ę
o
ś
rednicy
20 mm. Pomi
ę
dzy powierzchnie próbki a obracaj
ą
c
ą
si
ę
kulk
ę
dostarcza si
ę
zawiesiny diamentowej.
Pomiarów powłok mo
ż
na równie
ż
dokonywane w skaningowym mikroskopie
elektronowym na przełomach poprzecznych do ich powierzchni swobodnej. Od
grubo
ś
ci powłok zale
żą
ich własno
ś
ci ochronne, wzrasta odporno
ść
na zu
ż
ycie.
Badanie przyczepno
ść
powłoki.
Badanie przyczepno
ś
ci polega na przemieszczeniu diamentowego wgł
ę
bnika po
analizowanej powierzchni ze wzrastaj
ą
c
ą
sił
ą
obci
ąż
enia.
W metodzie tej diamentowy wgł
ę
bnik przemieszcza si
ę
po badanej powierzchni ze
stał
ą
pr
ę
dko
ś
ci
ą
przy wzrastaj
ą
cej sile obci
ąż
aj
ą
cej. Najmniejsz
ą
sił
ą
, przy której
nast
ę
puje uszkodzenie powłoki zwan
ą
obci
ąż
eniem krytycznym Lc.
W trakcie próby rejestrowana jest emisja akustyczna i siła tarcia w funkcji siły
obci
ąż
aj
ą
cej. Warto
ść
sygnału emisji akustycznej i siła tarcia s
ą
wska
ź
nikami
umo
ż
liwiaj
ą
cymi okre
ś
lenie uszkodzenia powłoki.
Pomiar mikrotwardo
ś
ci powłok
Pomiar mikrotwardo
ś
ci polega na wyznaczeniu twardo
ś
ci przy bardzo małych
obci
ąż
eniach.
Próba umo
ż
liwia obserwacje zmian odkształcenia plastycznego i spr
ęż
ystego
materiału próbki w czasie obci
ąż
enia i odci
ąż
ania. Układ pomiarowy pozwala
precyzyjnie zarejestrowa
ć
gł
ę
boko
ść
odcisku podczas obci
ąż
ania jak i odci
ąż
ania
wgł
ę
bnika.
+ wykres w notatkach z wykładach :)
Pin-on-Disc
W metodzie tej do badanej powierzchni przykłada si
ę
przeciwpróbk
ę
która ma
kształt walca lub kulki. W wyniku działania siły obci
ąż
aj
ą
cej i rotacji próbki dochodzi
do uszkodzenia powierzchni.
Urz
ą
dzenie jest poł
ą
czone z komputerem pozwalaj
ą
cym zdefiniowa
ć
wielko
ść
obci
ąż
enia, szybko
ść
obrotów, promie
ń
na próbce, maksymalny współczynnik tarcia,
czas trwania testu.
Chropowato
ść
Podstaw
ą
do wyznaczenia nierówno
ś
ci powierzchni jest jej profil, utworzony prze
kraw
ę
d
ź
przeci
ę
cia tej powierzchni płaszczyzn
ą
do niej prostopadł
ą
.
www.chomikuj.pl/MarWag987
Badanie własno
ś
ci eksploatacyjnych
Odporno
ść
erozyjna
Badanie przeprowadza si
ę
na urz
ą
dzeniu strumieniowo-powietrznym. W
urz
ą
dzeniu tym proszkowy erodent wydobywaj
ą
cy si
ę
z dyszy przy zadanym
ci
ś
nieniu uderza o powierzchnie badanej próbki ustawionej pod odpowiednim kontem
wzgl
ę
dem dyszy.
Odporno
ść
powłoki na korozje
Badania mo
ż
na wykona
ć
na urz
ą
dzeniu do ilo
ś
ciowego badania korozyjnych
własno
ś
ci materiałów-trójelektrodowej komorze np. w 1-molowym roztworze HCl, w
odniesieniu do elektrody platynowej i elektrody kalomelowej.
Badanie topografii powierzchni powłok
AFM
Zasada działania mikroskopu polega na pomiarze siły oddziaływania
mikroskopijnej igły z powierzchni
ą
próbki podczas jej skanowania. Pomiar tej siły
dokonywany jest przy pomocy promienia lasera, który jest zogniskowany na igle.
Odbity od niej trafia na fotodetektor. Zmiany poło
ż
enia plamki laserowej fotodetektora
zamienia na impulsy elektryczne.