V vabljenem predavanju (22. mednarodna konferenca o materialih in tehnologijah, 20.-22. oktober 2014, Portorož, Slovenija) so bile opisane spremembe topografije površine podlage, ki nastanejo v različnih fazah priprave trdih prevlek (poliranje, ionsko jedkanje, nanos). Na mestih karbidov in nekovinskih vključkov nastanejo med poliranjem podlag iz orodnega jekla topografske spremembe. Razlog so razlike v hitrosti odnašanja materiala vključkov in matrice zaradi različne trdote. Dodatne topografske sprememebe nastanejo med ionskim jedkanjem. Razlog so različni koeficienti ionskega jedkanja matrice in vključkov. Na površini podlage se pojavijo plitki kraterji oz. vršički, zato se hrapavost podlage poveča za factor 3-krat. To je tudi eden od razlogov, da se adhezija trde prevleke znatno poveča zaradi efekta sidranja. Vse te spremembe topografije površine se odražajo tudi na površini prevleke. Zaradi efekta senčenja pa postanejo še bolj izrazite. Vključki v podlagah iz orodnega jekla so tudi mesta, kjer v prevleki nastanejo nodularni defekti in drobne luknjice.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 28057127Čeprav so se trde zaščitne PVD-prevleke izkazale za enega izmed najučinkovitejših načinov povečanja produktivnosti odrezovalnih postopkov, še njihov potencial ni popolnoma izkoriščen, saj je v njih veliko mikrostrukturnih nepravilnosti, kot so poroznost, vključki in predvsem defekti. Ti defekti negativno vplivajo na želene lastnosti prevlek, zato se različne raziskovalne skupine že vrsto let trudijo zmanjšati njihovo pogostnost. Do sedaj jim je uspelo ugotoviti, kateri so najpogostejši vzroki za nastanek defektov, kot tudi kako le-ti vplivajo na topografijo površine. V predavanju so bili predstavljeni bistveni izsledki naših raziskav.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 27690791Trde zaščitne prevleke, izdelane po postopku fizikalnega nanašanja iz parne faze (PVD % angl. physical vapor deposition), so se izkazale za enega izmed najučinkovitejših načinov povečanja produktivnosti odrezovalnih postopkov, vendar njihov potencial še ni popolnoma izkoriščen. Med nanašanjem v njih nastajajo defekti, ki poslabšajo oprijemljivost prevlek na podlago, zmanjšujejo korozijsko obstojnost itd. Kakovost trdih prevlek izboljšamo, če zmanjšamo koncentracijo defektov. To lahko naredimo le, če poznamo mehanizme njihovega nastanka. V disertaciji so opisani mehanizmi nastanka defektov v posameznih stopnjah priprave prevlek in njihov vpliv na fizikalno-kemijske lastnosti sistema prevleka/podlaga. Defekti so bili analizirani v nanoplastni prevleki TiAlN/CrN, ki je bila nanesena na štiri vrste jeklenih podlag (ASP30, M2, D2 in 316L) v naprševalniku s štirimi neuravnoteženimi magnetronskimi izviri. Za preučevanje izvorov, mehanizma nastanka in vpliva defektov PVD-prevlek na fizikalno-kemijske lastnosti sistema prevleka/podlaga so bile uporabljene naslednje tehnike: optični mikroskop (OM), mikroskop na atomsko silo (AFM), vrstični elektronski mikroskop (SEM), fokusiran ionski curek (FIB), presevni elektronski mikroskop (TEM), energijsko-disperzijska spektroskopija (EDS), tribometer, 3D-profilometer in 3D-rekonstrucija iz SEM-posnetkov. Ugotovljeno je bilo, da defekti v prevleki nastanejo predvsem zaradi geometrijskega senčenja, ki ga povzročajo topografske nepravilnosti na površini podlag, delci, ki so po čiščenju ostali na površini, ter delci, ki prispejo na površino podlag med pripravo prevlek (segrevanje, ionsko jedkanje, naprševanje). Kali defektov predstavljajo tudi sulfidni in oksidni nekovinski vključki. Na mestih sulfidnih vključkov v prevleki nastajajo kraterji in pore ne glede na vrsto jeklenih podlag in način jedkanja. Na intenzivno jedkanih oksidnih vključkih v prevleki nastanejo pore, medtem ko na blago jedkanih oksidnih vključkih prevleka raste nemoteno. Najpogostejše topografske nepravilnosti na površini trdih prevlek so nodularni defekti. Ti imajo tudi največji vpliv na povečanje površinske hrapavosti prevleke. Ugotovljeno je bilo tudi, da med tribološkim testom (angl. pin-on-disk) nastanejo prve poškodbe prevleke na mestih nodularnih defektov. Ti defekti so v začetni fazi tribološkega testa glavni vir abrazivnih delcev, ki povzročijo začetek obrabe prevleke. Izkazalo se je, da korozijsko obstojnost sistema prevleka/podlaga poslabšajo le tisti defekti, ki omogočajo elektrolitu prosto pot do podlage.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 276393984