Vlastnosti tenkých DLC vrstev



Podobné dokumenty
COMPARISON OF SYSTEM THIN FILM SUBSTRATE WITH VERY DIFFERENT RESISTANCE DURING INDENTATION TESTS. Matyáš Novák, Ivo Štěpánek

STUDIUM MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ ROZDÍLNÝCH SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SKLO POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

ZÁKLADNÍ STUDIUM VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SKLO POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

VLIV VYBRANÝCH PARAMETRŮ TECHNOLOGICKÉHO PROCESU NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

Typy interakcí. Obsah přednášky

COMPARISON PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF SYSTEM WITH THIN FILMS PREPARED BY DIFFERENT TECHNOLOGIES

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

VLIV DRUHU TECHNOLOGIE IONTOVÉHO BOMBARDU NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

Metodika hodnocení opotřebení povlaků

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

Diamantu podobné uhlíkové vrstvy pro pokrytí kloubních náhrad

COMPARISON OF THIN FILM SYSTEMS WITH VERY DIFFERENT RESISTIVITY DURING INDENTATION TESTS. Matyáš Novák, Ivo Štěpánek

EVALUATION OF INFLUENCE PREPARING OF SURFACE OF SUBSTRATE ON BEHAVIOUR OF SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

VLIV PŘÍPRAVY POVRCHU A NEHOMOGENIT TLOUŠŤKY VRSTEV NA CHOVÁNÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ

STUDY OF SELECTED DEPOSITION PARAMETERS ON PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF THIN FILM SYSTEMS

VLIV ZPŮSOBŮ OHŘEVU NA TEPLOTNÍ DEGRADACI TENKÝCH OTĚRUVZDORNÝCH PVD VRSTEV ZJIŠŤOVANÝCH POMOCÍ VYBRANÝCH METOD

EVALUATION OF FAILURES AND MODIFICATION OF SYSTEMS THIN FILM BASIC MATERIAL TO THE DEPTH OF MATERIAL SYSTEMS

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

CHANGING IN ACOUSTIC EMISSION SIGNAL DURING SCRATCH INDENTATION ON DIFFERENT MATERIALS AND CORRELATION WITH MORPHOLOGY OF FAILURES

Tenká vrstva - aplikace

COMPARISON OF THIN FILMS SYSTEMS PREPARED BY DIFFERENT TECHNOLOGIES

EVALUATION OF SPECIFIC FAILURES OF SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE FROM SCRATCH INDENTATION IN DETAIL

STUDIUM ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ PO TEPLOTNÍM STÁRNUTÍ S HLOUBKOVOU ROZLIŠITELNOSTÍ POMOCÍ NANOINDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

LŠVT Mechanické vlastnosti: jak a co lze měřm. ěřit na tenkých vrstvách. Jiří Vyskočil, Andrea Mašková HVM Plasma, Praha

Vakuové metody přípravy tenkých vrstev

STUDIUM PORUŠENÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI ZE STATICKÉ A VRYPOVÉ INDENTACE DO HLOUBKY SYSTÉMU

HODNOCENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ Z GRAFU ZÁVISLOSTI MÍRY INFORMACE NA ZATÍŽENÍ

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

CYKLICKÁ VRYPOVÁ ZKOUŠKA PRO HODNOCENÍ VÝVOJE PORUŠENÍ A V APROXIMACI ZKOUŠKY OPOTŘEBENÍ. Markéta Podlahová, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý

FYZIKA VE FIRMĚ HVM PLASMA

ANALÝZA POVLAKOVANÝCH POVRCHŮ ŘEZNÝCH NÁSTROJŮ

HODNOCENÍ ŠÍŘENÍ PORUŠENÍ CYKLICKOU VRYPOVOU ZKOUŠKOU NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

CHANGING OF MECHANICAL PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF SURFACES OF BIOCOMPATIBLE SYSTEMS THIN FILM - SUBSTRATE AFTER ELECTROCHEMICAL CORROSION

CYKLICKÁ INDENTACNÍ MERENÍ SYSTÉMU TENKÁ VRSTVA - SUBSTRÁT. Šárka Jelínková, Ivo Štepánek, Radek Nemec

INTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II.

, Hradec nad Moravicí

Zkoušení mechanických vlastností zkoušky tvrdosti. Metody charakterizace nanomateriálů 1

Nanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody

VÝZKUM MOŽNOSTÍ ZVÝŠENÍ ŽIVOTNOSTI LOŽISEK CESTOU POVRCHOVÝCH ÚPRAV

, Hradec nad Moravicí

HODNOCENÍ POVRCHOVÝCH ZMEN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ PO ELEKTROCHEMICKÝCH ZKOUŠKÁCH. Klára Jacková, Ivo Štepánek

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY

REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÉ NAPRAŠOV. Jan VALTER HVM Plasma s.r.o.

POROVNÁNÍ CHOVÁNÍ PŘI INDENTAČNÍM PROCESU NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI PACVD

CZ.1.07/1.1.30/ SPŠ

HODNOCENÍ TENKÝCH VRSTEV - NITRIDICKÁ VRSTVA SUBSTRÁTOVÝCH SYSTÉMŮ EVALUATION OF THIN LAYER SUBSTRATE SYSTEM. Milan Vnouček a

Hodnocení změn mechanických vlastností v mikrolokalitách po deposičního procesu

Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur)

STUDIUM HLOUBKOVÝCH PROFILU PORUŠENÍ PO INDENTACNÍCH ZKOUŠKÁCH Z PRÍŠNÝCH VÝBRUSU. Monika Kavinová, Ivo Štepánek, Martin Hrdý

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A DEGRADAČNÍHO PROCESU PROSTUPUJÍCÍHO OD POVRCHU POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

VLASTNOSTI TENKÝCH VRSTEV PŘI VYŠŠÍCH TEPLOTÁCH. Antonín Kříž Petr Beneš Martina Sosnová Jiří Hájek

ZMENY POVRCHOVÝCH MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SYSTÉMU S TENKÝMI VRSTVAMI PO KOMBINOVANÉM NAMÁHÁNÍ. Roman Reindl, Ivo Štepánek

TEPLOTNÍ ODOLNOST TENKÝCH VRSTEV A JEJICH PŘÍNOS V OBRÁBĚNÍ TVRDÝCH OCELÍ. Antonín Kříž Petr Beneš Martina Sosonová Jiří Hájek

ruvzdorné povlaky endoprotéz Otěruvzdorn Obsah TRIBOLOGIE Otěruvzdorné povlaky endoprotéz Fakulta strojního inženýrství

Metody depozice povlaků - CVD

KORELACE ZMĚN POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ ELEKTROCHEMICKÝM ZATÍŽENÍM A KOROZNÍM PŮSOBENÍM V REÁLNÉM ČASE.

HODNOCENÍ PŘÍČNÝCH VÝBRUSŮ VTISKU PO CYKLICKÝCH VNIKACÍCH ZKOUŠKÁCH PŘI MAKROZATÍŽENÍ NA SYSTÉMECH TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

SYSTÉM TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT V APLIKACI NA ŘEZNÝCH NÁSTROJÍCH

Tenké vrstvy. metody přípravy. hodnocení vlastností

HODNOCENÍ STÁRNUTÍ POVRCHU MATERIÁLU POMOCÍ INDENTACNÍCH MERENÍ

MAKROINDENTAČNÍ ZKOUŠKA PRO HODNOCENÍ PORUŠOVÁNÍ POVRCHU SUBSTRÁTU A SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI PŘI TOMTO ZATÍŽENÍ.

Optická mikroskopie a spektroskopie nanoobjektů. Nanoindentace. Pavel Matějka

Hodnocení změn povrchových vlastností systémů s tenkými vrstvami po elektrochemickém měření

Korelace opotřebení systémů s tenkými vrstvami pomocí scratch testeru a na třecích strojích. Martin Hrdý, Ivo Štěpánek, Roman Reindl

CHARAKTERIZACE PORUŠENÍ PRI KOMPLEXNÍM HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ SYSTÉMU S TENKÝMI VRSTVAMI. Ivo Štepánek

1.1.1 Hodnocení plechů s povlaky [13, 23]

KORELACE ZMĚN SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE A ZMĚN PORUŠOVÁNÍ PŘI VRYPOVÉ ZKOUŠCE NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI. Petr Jirík, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý

, Hradec nad Moravicí

OPTIMALIZACE SVAŘOVACÍCH PARAMETRŮ PŘI ODPOROVÉM BODOVÉM SVAŘOVÁNÍ KOMBINOVANÝCH MATERIÁLŮ

STANOVENÍ TVARU A DISTRIBUCE VELIKOSTI ČÁSTIC MODELOVÝCH TYPŮ NANOMATERIÁLŮ. Edita BRETŠNAJDROVÁ a, Ladislav SVOBODA a Jiří ZELENKA b

NÁSTROJ NEFUNGUJE, KDO ZA TO MŮŽE?

VÝROBA ŘEZNÝCH NÁSTROJŮ S OTĚRUVZDORNÝMI TENKÝMI VRSTVAMI

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Lasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika

VYUŽITÍ PVD POVLAKŮ PRO FUNKČNĚ GRADOVANÉ MATERIÁLY

MODIFIKACE POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ Ti6Al4V METODAMI VYUŽÍVAJÍCÍMI IONTOVÝCH A ELEKTRONOVÝCH SVAZKŮ

V001 Dokončení a kalibrace experimentálních zařízení v laboratoři urychlovače Tandetron

VLIV SVAROVÉHO SPOJE NA VLASTNOSTI NANÁŠENÝCH TENKÝCH VRSTEV TIN INFLUENCE OF WELDING ON PROPERTIES DEPOSITED THIN FILMS TIN

Přednáška 8. Chemické metody a fyzikálně-chemické metody : princip CVD, metody dekompozice, PE CVD

ZKOUŠENÍ KOROZNÍ ODOLNOSTI PLAZMOVĚ NANÁŠENÝCH NITRIDICKÝCH VRSTEV NA OCELÍCH CORROSION RESISTANCE TESTING OF PLASMA NITRIDATION LAYERS ON STEELS

TEPLOTNÍ ODOLNOST PVD VRSTEV VŮČI LASEROVÉMU POVRCHOVÉMU OHŘEVU

Studium vybraných buněčných linií pomocí mikroskopie atomárních sil s možným využitím v praxi

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ NÁSTROJOVÝCH OCELÍ STRUKTURA, VLASTNOSTI A ZAŘÍZENÍ DUPLEX COATING OF TOOL STEELS STRUCTURE, PROPERTIES AND DEVICES

Kontaktní cyklické testování materiálů pomocí IMPACT testeru. Antonín Kříž; Petr Beneš

VLASTNOSTI KŘEMÍKOVANÝCH VRSTEV NA TITANU PROPERTIES OF SILICONIZED LAYERS ON TITANIUM. Magda Morťaniková Michal Novák Dalibor Vojtěch

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

Proč elektronový mikroskop?

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj

POROVNÁNÍ VLIVU DEPOSICE TENKÝCH VRSTEV A NAVAŘOVÁNÍ NA DEGRADACI ZÁKLADNÍHO MATERIÁLU

HODNOCENÍ LOKÁLNÍCH MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A MIKROSTRUKTURNÍCH ZMĚN ZIRKONIOVÝCH SLITIN PO VYSOKOTEPLOTNÍ OXIDACI SVOČ-FST 2017

MERENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ V MIKROLOKALITÁCH NANOINDENTACÍ. Radek Nemec, Ivo Štepánek

Černé označení. Žluté označení H R B % C 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

APLIKACE MIKROTVRDOSTI K HODNOCENÍ KVALITY PLASTOVÝCH DÍLŮ. vliv expozice v tenzoaktivním prostředí motorových paliv a geometrie dílu

, Hradec nad Moravicí. LOUDA Petr Technická univerzita Liberec

galvanicky chemicky plazmatem ve vakuu Vrstvy ve vakuu MBE Vakuová fyzika 2 1 / 39

Analýza vrstev pomocí elektronové spektroskopie a podobných metod

PVD povlaky pro nástrojové oceli

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský

Transkript:

Vlastnosti tenkých DLC vrstev Ing. Vladimír Jech ČVUT v Praze, FS, Technická 4, 16607 Praha Abstrakt Vrstvy DLC nacházejí díky svým jedinečným vlastnostem stále širší oblasti využití. Vyznačují se vysokou tvrdostí, chemickou stálostí, bio-kompatibilitou a nízkým koeficientem tření. Vzhledem k jejich měnící se barvě společně s dobou depozice (tloušťkou) jsou rovněž velmi atraktivní pro dekorativní účely. Povlaky byly vytvořeny na povrchu plechů z nerezové oceli pomocí metody RF PACVD (Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition). Pro zlepšení adheze DLC povlaků k ocelovému substrátu, byl při depozici použit křemík a dusík. Adheze vytvořené vrstvy byla zkoumána scratchtestem a statickou nanoindentací. Dále byla pomocí indentace vyšetřována tvrdost. Chemické složení povlaku bylo rovněž zjišťováno. Vrstvy měly tloušťku 1,3 μm a jejich morfologie odpovídala přibližně morfologii povrchu substrátu. Bylo zjištěno, že přidáním dusíku do procesu depozice povlaku DLC, dochází ke zlepšení adheze k nerezovému substrátu. Klíčová slova: vrstvy a-c:h, RF PACVD, dekorativní povlaky, adheze 1. Úvod Atraktivním materiálem pro různé dekorativní aplikace jsou rovněž plechy z nerezové oceli. Občas je požadováno pokrytí takovýchto plechů povlakem o určité barvě. Velmi působivou, černou dekorativní barvu nabízí i vrstva a-c:h (amorfní hydrogenovaná směs uhlíku, jedna z druhů DLC vrstev). Barva povlaků a-c:h se mění společně s časem depozice, jinými slovy, s měnící se tloušťkou [1,2]. Tento druh vrstev se připravuje převážně metodou PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) [3]. Vlastnosti povlaků se mění podle podmínek, za kterých vznikaly (během růstu). Například na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti povlaku, bude mít u této metody velký vliv použité předpětí, přivedené na držák substrátu během depozice. U PACVD vzniká povlak obvykle rozkladem atmosféry bohaté na uhlovodík pomocí plazmatu [4]. Jednou z největších výhod depoziční metody PACVD je relativně malá pracovní teplota pod 300 C [5]. Na druhou stranu, hlavní nevýhodou povlaků a-c:h je často jejich relativně nízká adheze na kovových substrátech, což je zapříčiněno velmi velkým vnitřním tlakovým pnutím v těchto vrstvách. Pro překonání problému špatné adheze tohoto druhu povlaků se zkoušejí různé povlakovací systémy, jako například: depozice tenké mezivrstvy (např. WC, W, Ti), začlenění určitého prvku do uhlíkové vrstvy za účelem snížení pnutí (např. Si, Ti, N), povrchová implantace, gradientní vrstvy nebo vícevrstvé povlaky, změna předpětí na počátku depozice a použití tepelné úpravy povrchu. U metod PACVD se pro zlepšení adheze povlaku a-c:h se velmi často používá právě křemíková podvrstva, která vzniká z různých křemíkových prekurzorů, jako je C 6 H 18 Si 2 O (hexamethyldisiloxane - HMDSO), Si (CH 3 ) 4 (tetramethylsilane), a SiH 4 (silane) [4,6].

2. Experimentální část Před depozicí byly plechy z nerezové oceli (5 x 5 cm 2 ) chemicky čištěny v ultrazvukové vaně nejprve acetonem a poté izopropylalkoholem, pokaždé po dobu 20-ti minut. Povlaky byly vytvořeny metodou RF (Radio Frekvency 13,56 MHz) PACVD. Vzorky byly vloženy (vždy po jednom) do komory reaktoru a vhodně umístěny na elektrodu (Obr. 1). Obr. 1. Schéma reaktoru pro depozici povlaků a-c:h. Poté byly znovu čištěny, tentokrát plazmatem v argonové (0.22 Torr) a dusíkové (0.29 Torr) atmosféře. Pro zlepšení adheze bylo rozhodnuto začlenit do uhlíkového povlaku jak křemík, tak dusík. Křemík byl získán z prekurzoru HMDSO. Pro depozici uhlíku byl jako prekurzor zvolen metan. Výsledná směs plynů, která byla vpouštěna do reaktoru RF PACVD se tedy skládala z CH 4 (50 sccm), HMDSO (0.5 g/h) a N 2 (30 sccm). Celkový tlak odpovídal hodnotě 0.67 Torr a použitý RF výkon byl nastaven na 300W. Pro dosažení černé dekorativní barvy bylo zapotřebí stanovit dobu depozice na 20 minut. U takto vzniklých povlaků byla zjišťována drsnost, tloušťka, struktura, složení, adheze, koeficient tření a mikrotvrdost. Pro porovnání drsnosti jak čistého, tak povlakovaného substrátu byl použit AFM (Atomic Force Microscopy). Tloušťka povlaků byla měřena na lomu pomocí SEM (Scanning Electron Microscopy). Struktura byla zjišťována metodou XRD (X-ray Diffraction). Pro zkoumání chemického složení povlaků a-c:h byly zvoleny metody RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy) a ERDA (Elastic Recoil Detection Analysis). U RBS byla energie protonového svazku 2.18 MeV a při analýze ERDA měly ionty He + energii 2 MeV. Detektor odraženého vodíku byl pokryt 12-ti milimetrovou folií (Mylar), pro zachycení zpětně rozprášených He +. Výsledky z ERDA byly vyhodnoceny pomocí softwaru SIMNRA 6.02 [7]. Adheze byla zkoumána scratchtestem a statickou indentací. Pro obě měření byly použity Rockwellovy diamantové indentory s různými poloměry špičky 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm. Během scratchtestu byl zaznamenáván signál akustické emise v závislosti na normálové síle a rovněž tečná (tangenciální) síla pro výpočet koeficientu tření. Pro měření mikrotvrdosti byla použita metoda nanoindentace.

3. Výsledky a diskuze Barva vzniklých povlaků byla leskle černá, jak bylo požadováno Obr. 2. Obr. 2. Plech z nerezové oceli bez (vlevo) a s (vpravo) černým dekorativním povlakem. Naměřená drsnost byla okolo 60 nm a téměř odpovídala drsnosti substrátu bez povlaku. Tloušťka povlaků byla přibližně 1.3 μm. Z XRD vyplývá, že povlaky jsou amorfní. Průměrná koncentrace prvků C, N, H a Si je v Tabulce 1. Tabulka 1. Průměrná koncentrace prvků. Uhlík Křemík Dusík Vodík Kyslík at. % at. % at. % at. % at. % 43 2 2 51 2 V povlaku byl prokázán velmi vysoký obsah vodíku. Kyslík, přítomný ve vrstvě je důsledkem použití HMDSO jako prekurzoru. Na Obr. 3 je ukázána závislost signálu akustické emise na normálové síle, při vyšetřování adheze scratchtestem. Signály akustické emise byly získány z jednotlivých měření diamantovými indentory o různých poloměrech špičky 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm. V případě poloměru špičky 0.2 mm, byl signál akustické emise detekován při nejmenší normálové síle. S rostoucím poloměrem špičky normálová síla pro detekci signálu akustické emise rostla. Tento jev je dán poklesem Hertzova kontaktního tlaku při snížení poloměru špičky.

Obr. 3. Signál akustické emise v závislosti na normálové síle, při vyšetřování adheze scratchtestem. Na záznamu signálu akustické emise při scratchtestu je možné vidět, že k prvnímu porušení povlaku dochází při 5 N pro poloměr 0.2 mm, 7 N pro poloměr 0.5 mm a 11 N pro poloměr 0.8 mm. Koeficient tření v závislosti na normálové síle je na Obr. 4. Křivky byly zaznamenány během scratchtestu, proto jsou tyto závislosti opět pro diamantové indentory s poloměry 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm. Obr. 4. Koeficient tření v závislosti na normálové síle pro poloměr špičky 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm. Charakter křivek je u poloměrů 0.5 mm a 0.8 mm podobný. Zjištěné koeficienty tření jsou velmi malé, přičemž největší je pro poloměr 0.5 mm, jelikož zde došlo k indentaci do větší hloubky. Křivka pro poloměr 0.2 mm je ovlivněna chybami při scratchtestu. Na Obr. 5 je ukázána závislost koeficientu tření na normálové síle pro poloměry 0.5 mm a 0.8 mm při dvou různých rychlostech pohybu (v 1 a v 2, v 2 >v 1 ) vzorku pod indentorem.

Obr. 5. Závislost koeficientu tření na normálové síle pro poloměry 0.5 mm a 0.8 mm, při dvou různých rychlostech pohybu (v 1 a v 2, v 2 >v 1 ) vzorku pod indentorem. Rozdíly v koeficientech tření v závislosti na rychlosti jsou zřetelné zejména při vyšších zatížení. V případě poloměru 0.5 mm, je za vyšší rychlosti a při zatížení o velikosti 75 N, koeficient tření ovlivněn natržením povlaku. Na Obr. 6 je ukázána morfologie indentů v závislosti na normálové síle, při zkoumání adheze statickou indentací. Řádky odpovídají popořadě poloměrům indentorů 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm a sloupce jsou hodnoty normálové síly 10 N, 20 N, 30 N, 40 N a 50 N. Obr. 6. Záznam morfologie indentů v závislosti na normálové síle při vyšetřování adheze statickou indentací. Řádky odpovídají poloměrům indentorů 0.2 mm, 0.5 mm a 0.8 mm a sloupce hodnotám normálové síly 10 N, 20 N, 30 N, 40 N a 50 N. Při použití indentoru o poloměru špičky 0.2 mm došlo k poškození povlaku již při zatížení 10 N. Při nižších hodnotách normálové síly vidíme v případě hrotu o poloměru 0.5 mm a 0.8 mm plastickou deformaci povlaku, bez jakéhokoli jeho viditelného poškození. K prvnímu poničení dochází u indentoru s poloměrem 0.5 mm při zatížení normálovou silou o hodnotě 30 N a u indentoru s poloměrem 0.8 mm až při hodnotě 50 N. Obr. 7 ukazuje záznam závislosti hloubky indentace na zatěžování během zkoumání tvrdosti povlaku nanoindentací. V tomto případě bylo použito maximální zatížení 5 g.

Obr. 7. Záznam závislosti indentu na zatížení během vyšetřování tvrdosti povlaku nanoindentací. V tomto případě bylo použito maximální zatížení o hodnotě 5 g. Vlnitost nanoindentační křivky je dána jemným porušením povlaku během indentace. Mikrotvrdost odpovídající této nanoindentační křivce je přibližně 360 DHV. Obr. 8 ukazuje záznam závislosti hloubky indentu na zatížení, při maximálním zatížení 2 g. Obr. 8. Záznam závislosti indentu na zatížení během vyšetřování tvrdosti povlaku nanoindentací. V tomto případě bylo použito maximální zatížení o hodnotě 2 g. Nanoindentační křivka s maximálním zatížením 2 g je ovlivněna působením křehkých poruch povrchové vrstvy, jejichž vliv se při tomto citlivém měření rovněž projevuje. Měření je také ovlivněno vibracemi. Tenký povlak vykazuje vyšší elastické deformace, než substrát. Mikrotvrdost odpovídající této nanoindentační křivce je okolo 492 DHV. Obr. 9 ukazuje záznam závislosti hloubky indentu na zatížení pro maximální zatížení 1 g.

Obr. 9. Záznam závislosti indentu na zatížení během vyšetřování tvrdosti povlaku nanoindentací. V tomto případě bylo použito maximální zatížení o hodnotě 1 g. Mikrotvrdost odpovídající této křivce je okolo 812 DHV. Tato hodnota mikrotvrdosti je v porovnání s předchozími nejvyšší, jelikož je zde minimalizován vliv substrátu. 4. Závěr Povlaky a-c:h je možné na nerezovém plechu využít i jako černé, velmi efektivní, dekorativní vrstvy. Povlaky o tloušťce okolo 1 μm mají přibližně stejnou morfologii jako substrát. Bylo potvrzeno, že přidáváním křemíku a dusíku do povlaku a-c:h během depozice, dochází ke zlepšení adheze a za určitých podmínek i tvrdosti těchto vrstev. Seznam použité literatury [1] M. Andritschky, et al., Surf. Coat. Technol. (2008), doi:10.1016/j.surfcoat.2008.08.046 [2] R.D. Mansano, R. Ruas, A.P. Mousinho, L.S. Zambom, T.J.A. Pinto, L.H. Amoedo, M. Massi, Surface & Coatings Technology 202 (2008) 2813 2816 [3] K. Nakanishia, H. Moria, H. Tachikawaa, K. Itoub, M. Fujiokac, Y. Funaki, Surface & Coatings Technology 200 (2006) 4277 4281 [4] G.F. Yina, J.M. Luoa, C.Q. Zhenga, H.H. Tongb, Y.F. Huob, L.L. Mu, Thin Solid Films 345 (1999) 67±70 [5] M. Smietana a, J. Szmidt, M.L. Korwin-Pawlowski, N. Miller, A.A. Elmustafa, Diamond & Related Materials 17 (2008) 1655 1659 [6] L.F. Bonetti, G. Capote, L.V. Santos *, E.J. Corat, V.J. Trava-Airoldi, Thin Solid Films 515 (2006) 375 379 [7] M. Mayer, SIMNRA version 6.01 user s guide, Max-Planck Inst. für Plasmaphysik, Garching, 2006.