KomCerMet: Opis Pakietu KCM3
Login:

Hasło:


Zapamiętaj mnie

[ ]
Opis Pakietu KCM3


KCM3: WIELOFUNKCYJNE POKRYCIA Z NANOKOMPOZYTÓW.

Koordynator Pakietu
: Dr T. Moskalewicz (AGH)
Wykonawcy
: AGH, IPPT, IMIM, PŁ, ITS
Partnerzy przemysłowi WSK, GMMP, ECOREN, PIM
Współpraca z partnerami zagranicznymi
: ECL (Francja), FZJ (Niemcy), IMPER (UK), KMM-VIN (Belgia)  

Opis Pakietu. Przedmiotem badan KCM3 będą trzy systemy powłok o wyjątkowo korzystnych charakterystykach trybologicznych w warunkach tarcia suchego: I.     Supertwarde nanokompozytowe powłoki samosmarujące typu nc-TiC/a-C:H bądź nc-TiN/a-C lub nc-WC/a-C:H; II.    Twarde nanokompozytowe powłoki samosmarujące na bazie MoS2 (typu MoxTiySz lub MoS2); III.   Nanokompozytowe tlenkowe powłoki smarujące (typu V2O5 lub Ag2O-MoO3). Ponadto w KCM3 opracowane zostaną kompozytowe powłoki o amorficznej osnowie z wydzieleniami międzymetalicznych faz, takie jak powłoki niklowe z dodatkiem Mo lub W wytwarzane metodą elektrochemiczną oraz elektrolityczne powłoki kompozytowe o matrycy Ni-Mo modyfikowanej nanocząsteczkami Al2O3.  

Powłoki samosmarujące z I grupy są nanokompozytami o dużej twardości (1000 HV do 3350 HV), o osnowie z amorficznego węgla z wtrąceniami nanokrystalitów TiC, TiN bądź WC o rozmiarach 2÷10 nm oddalonych od siebie o kilka nanometrów, o współczynniku tarcia ślizgowego suchego względem stali łożyskowej rzędu 0,1÷0,2 stosowanymi w zakresie temperatur nieprzekraczających 600 K. Powłoki z II grupy są nanokompozytami o osnowie amorficznej (o składzie zbliżonym do MoS2 i zawierającej także atomy Ti), w której mogą występować wtrącenia nanokrystalitów MoS2, ale mogą także być całkowicie amorficzne. Charakteryzują się twardością do 2000 HV i wyjątkowo niskim współczynnikem tarcia 0,01÷0,1 względem kulki ze stali łożyskowej (w atmosferze azotu współczynnik ten jest niższy niż 0,01) oraz bardzo dużą obciążalnością stykową (do 5 GPa) i mogą być stosowane do temperatur 700K÷800K. Powłoki z III grupy stanowią bardzo szeroką grupę nanokompozytowych materiałów tlenkowych złożonych z nanokrystalicznych ziaren różnych tlenków. Powłoki te charakteryzują się pośrednimi wartościami współczynnika tarcia (względem stali łożyskowej) 0,09÷0,35 natomiast ich bardzo ważną cechą jest to, że zachowują niskie wartości współczynnika tarcia aż do temperatury rzędu 1100 K.  

Kompozytowe powłoki o amorficznej osnowie z wydzieleniami międzymetalicznych faz (Ni z dodatkiem Mo lub W) wytwarzane metodą elektrochemiczną oraz elektrolityczne powłoki kompozytowe o matrycy Ni-Mo modyfikowanej nanocząsteczkami Al2O3 będą charakteryzowały się podwyższonymi właściwościami antykorozyjnymi oraz wytrzymałościowymi. Powłoki Ni-Mo oraz Ni-W mogą zastąpić warstwy ochronne zawierające kadm oraz stanowić substytut powłok chromowych nakładanych z silnie toksycznych kąpieli zawierających Cr(VI), które zgodnie z dyrektywami UE zostały wyeliminowane z procesów produkcyjnych. Istotnymi właściwościami, decydującymi o praktycznym wykorzystaniu takich powłok stopowych jest ich wysoka twardość, odporność na ścieranie w podwyższonych temperaturach oraz odporność na korozję agresywnych środowiskach. Zastosowanie tych powłok na pierścienie tłokowe, zawory wydechowe, czopy wałów korbowych czy krzywki wału rozrządu. W celu opracowania technologii wytwarzania powłok przewidzianych w ramach zadania KCM3 zostaną wykonane kompleksowe badania mikro/nanostruktury i wybranych właściwości materiałów po obróbce powierzchniowej (mikrotwardość, moduł Younga, przyczepność warstw do podłoża, odporność na zużycie przez tarcie, naprężenia własne). Uzupełnieniem badań mikrostruktury i właściwości warstw będzie modelowanie procesów uszkodzenia, zużycia i utleniania się warstw. Korelacja parametrów wytwarzania warstw z ich mikro/nanostrukturą i właściwościami umożliwi wybór warstw mających największe szanse na zastosowanie w przemyśle.
Wyślij emaila do znajomego
Serwis KCM jest oparty na systemie rozpowszechnianym zgodnie z warunkami licencji GNU GPL. Przygotowanie serwisu: IPPT PAN, 2009-2013.