ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Custom-Tailored Coating-Interface Systems by Means of lon Beam Assisted DepositionA coated sample represents in its most simple form a threefold junction consisting of substrate interface and top layer. In many cases the top layer consists again of several sublayers or the interface contains a modified substrate surface and an interconnection between top layer and interface. An ideal coating technique is evaporation under simultaneous ion bombardment with an ion source it is possible because of several free parameters to come close to an ideal system.For the coating Al/Al2O3 on steel it is shown that the width of a composition gradient between the sublayers Al and Al2O3 can be optimized with respect to excellent corrosion resistance.The example CrxN coating on steel or corrosion and wear resistence demonstrate the ability to optimize the corrosion and wear resistence by modifying the microstructure via variation of the parameters ion energy, ion impact angle, ion to atom ratio and process temperature.Finally, TiN layers on steel were chosen to show that the ion beam parameters influence the porosity and the crystal structure of the coatings. This fact can be used to optimize the corrosion protection or wear reduction obtained by the coating. Especially the multilayer Ti/TiO2/TiN exhibits very interesting properties.
Notes:
Ein beschichtetes Bauteil stellt in seiner einfachsten Form einen Dreierverbund aus Substrat, Interface und Schicht dar, in vielen Fällen kann die Schicht aus mehreren Untersystemen bzw. das Interface aus der modifizierten Substatrandschicht und einem Zwischenbereich zur Schicht bestehen. Eine ideale Beschichtungsmethode sollte es daher erlauben, alle diese Schichten bzw. Schichtbereiche in kontrollierter und aufeinander abgestimmter Form zu erzeugen.Mittels des IBAd-Verfahrens, bei dem Aufdampfschichten während ihrer Abscheidung mit Ionen aus einer Ionenquelle beschossen werden, ist es möglich, infolge der zahlreichen frei wählbaren Parameter sich an das ideale System heranzutasten.Anhand des Verbunds Stahl/Al/Al2O3 wird erlätert, wie durch einen in der Ausdehnung optimierten Zusammensetzungsgradienten das Interface zwischen den Subschichten Al und Al2O3 bezüglich des Korrosionsschutzvermögens der Schicht verbessert werden kann.An CrxN-Schichten wird demonstriert, daß durch die Wahl der Parameter Ionenenergie, Ioneneinfallswinkel, Ionen/Atom-Verhältnis und Prozeßtemperatur über die Mikrostruktur von Schicht und Oberfläche das Verschleiß-und Korrosionsverhalten sowie die Härte angepaßt werden können.Am Beispiel TIN auf Stahl zeigt sich, daß je nach Ionenstrahlparameter die Porosität und damit das Korrosionsverhalten bzw. die Kristallinität und damit Härte und Verschleißverhalten optimiert werden können. Besonders Mehrlagenschichten Ti/TiO2/TiN zeigen interessante Eigenschaften.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19980290910
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