V zadnjih letih so trde prevleke dopirane z vanadijem postale zanimive kot samomazivne prevleke pri visoki temperaturi. Njihov majhen koeficient trenja se pripisuje V2O5 fazi, ki nastane pri temperature nad 500°C. Pomembno pa je, da V2O5 faza nastaja z kontrolirano difuzijo vanadija na površino prevleke, ker na tak način obdržimo hkrati majhen koeficient trenja in dobre mehanske lastnosti. V tej študiji smo analizirali kako bi v nanoplastni prevleki bilo možno kontrolirati difuzijo vanadija na površino le-te. Ugotovili smo, da vrhnja plast kromovega oksida deluje kot difuzijska zapora za vanadijeve ione med oksidacijo pri povišani temperature ()500°C). Razlog je ve tem, da se vanadijevi in kromovi oksidi ne mešajo. Posebno pozornost smo namenili oksidacijskim procesom, ki potekajo na mestih nodularnih in drugih defektov.
COBISS.SI-ID: 28907559
Podrobneje smo preučili tribološke lastnosti nanoplastne prevleke CrN/CrVN. Za referenco smo analizirali tudi enoplastne CrN in CrVN prevleke. Na tribološke lastnosti vplivajo številni faktorji. Večina raziskav, ki so bile objavljene v zadnjih letih, je bilo narejenih v laboratorijskih pogojih. V naši študiji pa je bil poudarek na vplivu okoliške atmosfere. Tribološke teste smo naredili na zraku (pri visoki, srednje visoki in nizki vlagi), ter v dušikovi in kisikovi atmosferi. Da bi čimbolje razumeli procese med tribološkim testom, smo mehanizme obrabe raziskovali za vsako prevleko posebej. Opazili smo znatne razlike med rezultati triboloških testov narejenih na zraku, kisiku (pomembna je odsotnost vlage) in dušiku (preprečuje oksidacijo). Najmanjši koeficient obrabe smo izmerili za nanoplastne prevleke.
COBISS.SI-ID: 28214055
Dvojno plast a-CN/TiAlN debeline 4.8 µm (a-CN=0.6µm, TiAlN=4.2μm), ki smo jo nanesli na jekleno podlago (ASP30), smo obsevali s femtosekundnim laserjem in opazovali procese modifikacije površine. Uporabili smo lasersko svetlobo srednje intenzitete (10^13–10^14 W/cm2). Spremembe na površini prevleke, ki jih povzroči laserska svetloba, so odvisne od njene intenzitete in števila pulzov. Kadar uporabimo lasersko svetlobo z veliko intenziteto, potem se po 10 pulzih lahko ohranita ena ali obe plasti. Pri nizki intenziteti (1013 W/cm2) pa se vrhnja plast odstrani že po nekaj pulzih, medtem ko TiAlN zdrži do 50 pulzov. Prag za nastanek poškodb je 0.49 J/cm2. Manjša intenziteta laserske svetlobe povzroči nastanek periodičnih struktur (LIPSS) po celotnni obsevani površini. Modulacijska perioda je okrog 700 nm in se ujema z valovno dolžino laserske svetlobe. Če uporabimo lasersko svetlobo večje intenzitete (10^14W/cm2) in vsaj 50 pulzov, potem nastanejo na površini poškodbe v obliki kraterjev z globino do 20µm. Pojav brazdenja in nastanek kraterjev je zelo pomembna z vidika sodobnih tehnologije.
COBISS.SI-ID: 28747559