1. Podział powłok i warstw wierzchnich ze względu na ich zastosowanie
- powłoki ochronne - mające za zadanie wyłącznie ochronę metalu podłoża przed korozją, - powłoki dekoracyjna - nakładane dla poprawy wyglądu zewnętrznego powierzchni (barwa, połysk, dładkość), - powłoki ochronno-dekoracyjne - stosowane jako ochrona przed korozją z jednoczesnym nadaniem i zachowaniem własności dekoracyjnych powierzchni metalu podłoża, - powłoki techniczne (funkcjonalne) - stosowane w celu uzyskania określonych własności fizycznych lub technologicznych powierzchni, np.
§ zwiększenie odporności na ścieranie,
§ zmiana współczynnika tarcia,
§ poprawa własności elektrycznych powierzchni,
§ poprawa zdolności łączenia przez lutowanie,
§ zmiana wymiarów pokrywanych części,
§ regeneracja zużytych powierzchni,
§ uzyskanie zwiększonego stopnia odbicia i połysku powierzchni,
§ zabezpieczenie określonych powierzchni w czasie wykonywania innych procesów obróbki powierzchniowej
§ uzyskiwania grubych warstw w galwanoplastyce.
2. Architektura powłok przeciwzużyciowych
Podział powłok ze względu na budowę
· Powłok warstwowe
- monowarstwy
-powłoki podwójne, gradientowe
-powłoki wielogradientowe - multiwarstwy
-powłoki nanowarstwowe - supersieci
· Powłok kompozytowe
Podział powłok wielowarstwowych ze względu na stosowane materiały:
· metal/metal - Al/Cu
· ceramika/metal - Ti/TiN
· ceramika/ceramika - TiN/CrN
· ceramika/materiał amorficzny - TiN/a-C:H
Grubość powłok zależna od ilości warstw i okresu multiwarstw.
3. Zalety powłok wielowarstwowych
· możliwość zatrzymania eskalacji pęknięć
· większa odporność na pęknięcia
· w momencie delaminacji tracimy jedną z wielu powłok, a nie całość
4. Zalety powłok nanokompozytowych
Amorficzna osnowa:
· dobre właściwości tribologiczne
· zmnijszenie sztywności
Nanokrystaliczne wtrącenia:
· wzrost twardości
· przy rozmiarach poniżej 10nm brak możliwości powstawania i przemieszczania dyslokacji
· brak możliwości propagacji pęknięć przez wtrącenia
· pęknięcie w osnowie amorficznej trafiające na wtrącenie jest odchylane, rozproszone lub nawet całkowicie zamykane
5. Celowość prowadzenia badan tribologicznych w podwyższonej temperaturze
Możemy zbadać odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym w założonej temperaturze pracy węzła tarcia.
6. Metodyka badan tribologicznych tworzyw konstrukcyjnych w podwyższonej temperaturze
Testy wykonano dla dwóch materiałów w styku rozłożonym płaskim w układzie typu
trzpien-tarcza przy użyciu urządzenia do badania właściwości tribologicznych materiałów w wysokiej temperaturze. Badania przeprowadzono w styku niesmarowanym przy identycznych warunkach współpracy.
7. Cechy materiałów na węzły tarcia pracujące w podwyższonej temperaturze
· niski ubytek materiałów pracujących w węźle tarcia,
· niski współczynnik tarcia przy podwyższonych temperaturach
8. Cel stosowania materiałów funkcjonalnych
Stosuje się np. piezoelektryki w wtryskiwaczach silników wysokoprężnych, celem może być np. poprzez przyłożenie siły zmienia sie pole elektryczne lub poprzez przyłożone napięcie zmiana wymiarów na przykład piezoelektryka
9. Charakterystyka polimerowych kompozytów sensorowych.
Sensor TWS(tribologiczna warstwa sensorowa) jest to urządzenie przetwarzające bodźce dostarczone przez zjawiska fizyczne (naprężenia mech., temp.) na sygnał mierzalny (elektryczny). Charaketryzują się selektywnością własności przewodzenia el., w zależności od materiałów, odwracalnością procesów w nich zachodzących, stabilnością dzięki wykorzystaniu materiałów odpornych na korozję i warunki atmosferyczne.
Przykładowe zastosowania takich układów to:
- czujniki w postaci cienkich filmów zawierających sadzę do wykrywania chemikaliów w stanie gazowym(magazyny, instalacje przemysłowe);
- czujniki temperatury i ciśnienia (urządzenia przemysłowe, instalacje przeciwpożarowe);
- czujniki do wykrywania przecieków (transport i magazynowanie niebezpiecznych substancji).
- czujniki w łożyskach ślizgowych (temperatura, obciążenie)
___________________________________________________________________________
Stosowane materiały w polimerowych kompozytach sensorowych:
Osnowa: Polimery np. żywica poliestrowo imidowa PEI
Napełniacze: nikiel, miedź, żelazo i aluminium, polimery elektroprzewodzące, np. polianilina (PANI) i poliacetylen oraz węgiel (sadza, włókna wglowe).___________________________________________________________________________
10. Mechanizm przewodzenia prądu elektrycznego w polimerowych kompozytach z proszkowymi napełniaczami przewodzącymi.
Mechanizm działania takich czujników opiera się na rejestrowaniu zmiany napięcia prądu przeływającego przez kompozyt pozostający w kontakcie ze specyficznym czynnikiem zewnętrznym, który oddziałuje na osnowę kompoztu, powodując powstawanie/przerywanie nowych ścieżek elektroprzewodzących materiału napełniacza (zjawisko perkolacji, perkolacja to „formowanie się ciągłych ścieżek jednego czynnika w środowisku innego”.), co objawia się spadkiem/wzrostem rezystancji kompozytu.
(dodatkowo próbka może być podgrzewana przez grzałkę)
11. Charakterystyka rezystancyjna kompozytu polimerowego.
Charakterystyka rezystywnośći osłony i wypełniacza (ukazuje skokową zmianę rezystywności pod wpływem zmiany geometrycznych wymiarów, dla V = const=1)
Od siły nacisku R=f(P):
Hiperbola
Od temperatury (nie wykorzystaliśmy grzałki, więc brak wykresu):
Ale wykres to parabola R=f(T).
centro92