Vybrané metody modifikace a diagnostiky povrchových vrstev

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav fyziky

Anotace:

Rozdělení metod modifikace povrchových vrstev: fázové transformace, difúzní a plazmová nitridace; iontová a plazmová implantace, metody IBAD, IBM a iontové rozprašování, metody PVD, CVD a PACVD, plazmový nástřik. Metody diagnostiky povrchových vrstev: fázová analýza, XRD, LEED a RHEED. Metody pro vyšetřování složení vrstev: EPMA, AES, GDOES, RBS, ERDA, SIMS.

Požadavky:

Znalost fyziky a materiálového inženýrství, oboje na úrovni základního kurzu.

Osnova přednášek:

1.Charakteristika povrchů pevných látek, fázové transformace.

2.Difúze v pevných látkách, interakce plynů a plazmatu s povrchy pevných látek.

3.Metody nitridace a karbonizace technických materiálů.

4.Metody IBAD (Ion Beam Assisted Deposition) a IBM (Ion Beam Modification).

5.PVD (Physical Vapour Deposition) - napařování a magnetronové naprašování.

6.CVD (Chemical Vapour Deposition) a PA CVD (Plasma Assisted CVD).

7.Difrakce rentgenova záření a elektronů na površích, XRD (X-Ray Diffraction).

8.Aplikace difrakce elektronů, LEED (Low Energy Electron Diffraction), RHEED.

9.EPMA (Electron Probe Microanalysis), princip a možnosti metody.

10.AES (Auger Electron Spectroscopy), GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy),principy a možnosti metod.

11.RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy), ERDA (Elastic Recoil Electron Analysis),

principy a možnosti metod.

12.SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), princip a možnosti metody. Shrnutí analytických

metod.

Osnova cvičení:

1.Měření parametrů povrchů : mikrotvrdost a nanotvrdost, elastické konstanty.

2.Měření parametrů povlaků : adheze, tloušťka.

3.Depozice povlaků metodou IBAD

4.Depozice povlaků napařováním a magnetronovým naprašováním.

5.Depozice povlaků PA CVD

6.Demonstrace použití XRD

7.Exkurze na specializované pracoviště.

8.Exkurze na specializované pracoviště.

Cíle studia:

Seznámit studenty s fyzikálními metodami modifikace povrchových vrstev technických materiálů s důrazem na metody aplikovatelné ve strojírenské výrobě. Poznat principy a možnosti moderních metod používaných pro diagnostiku a měření vlastností povrchových vrstev.

Studijní materiály:

Wachtman,J.B; Haber,R.A.: Ceramic Films and Coatings, Noyes Publications, Park Ridge,1993 Bunshah,R.F.: Handbook of Hard Coatings,Noyes Publications, Park Ridge,2001

Sedláček V.: Povrchy a povlaky kovů, ČVUT, 1992

Gricová M., Metody analýzy materiálů, ČVUT, 1988

Frank L., Král J. (ed.): Metody analýzy povrchů, Academia, Praha, 2002

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: