BADANIE STRUKTURY I WŁASNOŚCI POKRYĆ
CVD (chemical vapour deposition),
Techniki CVD wymagają stosowania wysokich temperatur koniecznych do rozkładu gazowych reagentów, co ogranicza zakres ich wykorzystania. Wytwarzanie warstwy następuje 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;
konieczność utylizacji agresywnych dla środowiska naturalnego odpadów poprodukcyjnych;
duża wydajność
wysoka jakość uzyskiwanych powłok
niski koszt i prosta obsługa urządzenia do realizacji procesu;
obniżenie temp. procesu w metodzie PACVD znacznie zwiększyło zakres zastosowania.
PVD(Physical Vapour Deposition)
Pary metali lub związków osadzone są na podłożu zimnym lub podgrzanym do temperatury 200 ÷ 500° C podłożu, co umożliwia pokrywanie podłoży zahartowanych i odpuszczonych.
Wady i zalety technik PVD
zwiększenie trwałości;
ograniczenie szybkości zużycia;
niski współczynnik przewodności cieplnej;
ograniczenie procesów utleniania i korozyjnych;
poprawa własności trybologicznych.
Metody badań powłok.
badanie składu chemicznego;
badanie własności mechanicznych;
badanie własności trybologicznych;
badanie własności eksploatacyjnych.
Badanie składu chemicznego powłok
metodą spektrometrii emisyjnej
ze wzbudzeniem jarzeniowym
Urządzenie wykorzystuje metodę optycznej spektrometrii emisyjnej. Na powierzchni próbki zachodzi zjawisko rozpylania katodowego.
www.chomikuj.pl/MarWag987
Badanie własności mechanicznych
Badanie grubości powłok
Metoda „kalotestu” polega na pomiarze charakterystycznych wielkości krateru powstałego w wyniku wytarcia na powierzchni próbki prze stalową kulkę o średnicy 20 mm. Pomiędzy powierzchnie próbki a obracającą się kulkę dostarcza się zawiesiny diamentowej.
Pomiarów powłok można również dokonywane w skaningowym mikroskopie elektronowym na przełomach poprzecznych do ich powierzchni swobodnej. Od grubości powłok zależą ich własności ochronne, wzrasta odporność na zużycie.
Badanie przyczepność powłoki.
Badanie przyczepności polega na przemieszczeniu diamentowego wgłębnika po analizowanej powierzchni ze wzrastającą siłą obciążenia.
W metodzie tej diamentowy wgłębnik przemieszcza się po badanej powierzchni ze stałą prędkością przy wzrastającej sile obciążającej. Najmniejszą siłą, przy której następuje uszkodzenie powłoki zwaną obciążeniem krytycznym Lc.
W trakcie próby rejestrowana jest emisja akustyczna i siła tarcia w funkcji siły obciążającej. Wartość sygnału emisji akustycznej i siła tarcia są wskaźnikami umożliwiającymi określenie uszkodzenia powłoki.
Pomiar mikrotwardości powłok
Pomiar mikrotwardości polega na wyznaczeniu twardości przy bardzo małych obciążeniach.
Próba umożliwia obserwacje zmian odkształcenia plastycznego i sprężystego materiału próbki w czasie obciążenia i odciążania. Układ pomiarowy pozwala precyzyjnie zarejestrować głębokość odcisku podczas obciążania jak i odciążania wgłębnika.
+ wykres w notatkach z wykładach :)
Pin-on-Disc
W metodzie tej do badanej powierzchni przykłada się przeciwpróbkę która ma kształt walca lub kulki. W wyniku działania siły obciążającej i rotacji próbki dochodzi do uszkodzenia powierzchni.
Urządzenie jest połączone z komputerem pozwalającym zdefiniować wielkość obciążenia, szybkość obrotów, promień na próbce, maksymalny współczynnik tarcia, czas trwania testu.
Chropowatość
Podstawą do wyznaczenia nierówności powierzchni jest jej profil, utworzony prze krawędź przecięcia tej powierzchni płaszczyzną do niej prostopadłą.
www.chomikuj.pl/MarWag987
Badanie własności eksploatacyjnych
Odporność erozyjna
Badanie przeprowadza się na urządzeniu strumieniowo-powietrznym. W
urządzeniu tym proszkowy erodent wydobywający się z dyszy przy zadanym ciśnieniu uderza o powierzchnie badanej próbki ustawionej pod odpowiednim kontem względem dyszy.
Odporność powłoki na korozje
Badania można wykonać na urządzeniu do ilościowego badania korozyjnych własności 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 powierzchnią 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 położenia plamki laserowej fotodetektora zamienia na impulsy elektryczne.
www.chomikuj.pl/MarWag987