Nowoczesne technologie wykorzystywane do uzyskania powłok i warstw

Anna Goral ,  Jolanta Deda ,  Ewa Bełtowska ,  Bogusław Major 

Polish Academy of Sciences, Institute of Metallurgy and Materials Sciences (IMIM PAN), Reymonta 25, Kraków 30-059, Poland

Abstract

Intensywny rozwój inżynierii powierzchni w świecie stawia coraz wyższe wymagania dotyczące nowoczesnych materiałów ze względu na ich zaawansowane aplikacje. Jednocześnie technologie ich otrzymywania muszą być ekonomiczne i przekładać się na zastosowanie w przemyśle, np. duża szybkość pokrywania większych powierzchni przy dobrej powtarzalności.

Do wytwarzania powłok i cienkich warstw w skali przemysłowej coraz częściej stosowane są nowoczesne metody osadzania wykorzystujące wysokoenergetyczną wiązkę lub cząstki (np. w metodach: laserowych, jarzeniowych, plazmowych). Szczególnym wymaganiem dla przemysłu jest optymalny dobór parametrów technologicznych do produkcji elementów o zmodyfikowanej warstwie wierzchniej posiadających złożone kształty i duże wymiary oraz rozwój i poznawanie technologii alternatywnych w stosunku do metod zanieczyszczających środowisko. Istotna jest znajomość, jakie technologie są już dostępne i na jakim poziomie oraz tendencje rozwojowe wraz z ograniczeniami. Wiedza ta w powiązaniu z zaawansowaną diagnostyką materiałową w skali od makro- do nanometrycznej stanowi podstawę optymalnego doboru technologia - wyrób. Aplikacja i wdrożenie wymaga analizy ekonomicznej uwzględniającej potencjalny rynek zastosowania.

W planowaniu tendencji rozwojowych technologii wykorzystywane są metody badawcze (analiza SWOT i drzewo osiągania celów - PT) stosowane przy realizacji projektów typu „foresight”, jakim jest projekt ForeMat. Analiza SWOT przeprowadzona dla kilkunastu technologii inżynierii powierzchni umożliwiła scharakteryzowanie ich słabych i silnych stron oraz wskazanie szans i zagrożeń, jakie stoją przed daną technologią.

Z kolei drzewo osiągania celów pozwoliło zidentyfikować główne bariery utrudniające rozwój oraz doskonalenie technologii, związane z jej specyfiką oraz wynikające z uwarunkowań ogólnych (np. prawnych, społecznych, ekonomicznych i in.). W oparciu o analizę SWOT i PT oraz przyjmując za priorytet możliwość wykorzystania przez krajowy przemysł, jak również uwzględniając trendy światowe, zaproponowano listę rankingową kilkunastu technologii poczynając od najbardziej obiecujących dla krajowej gospodarki.

Przedstawiony ranking obejmuje szerokie spektrum technik nowoczesnych, rozwijających się oraz znanych udoskonalanych. Stwierdzono, że ranking technologii może różnie kształtować się w zależności od przyjętego priorytetu ich szeregowania, możliwości wykorzystania w różnych dziedzinach przemysłu, a także w zależności od tego, jaką dziedzinę nauki reprezentują układający go eksperci.

Stwierdzono, że każda z technologii posiada ograniczenia związane z kompromisem w stosunku do specyfiki procesu, materiału bazowego stanowiącego podłoże, spodziewanych właściwości powłok i cienkich warstw, a także kosztu.

Dodatkowo, na podstawie opinii trzech Platform Technologicznych (Polskiej Platformy Technologicznej Opto i Nanoelektroniki, Polskiej Platformy Lotnictwa, Polskiej Platformy Biotechnologii) opracowanych dla potrzeb projektu ForeMat, wynika, iż trudno jest wskazać jedną uniwersalną technologię spełniającą oczekiwania w/w Polskich Platform Technologicznych. Z punktu widzenia każdej z nich ranking ten wygląda inaczej (chociaż obejmuje podobne technologie) pod względem możliwości wykorzystania w różnych dziedzinach przemysłu.
 

Legal notice
  • Legal notice:

    Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
    The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
    In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: http://science24.com/paper/14828 must be provided.

 

Related papers
  1. Microstructure and micro mechanical properties of multilayer Cr/CrN, PLD coatings
  2. Metastable Phase and Structural Transitions of Superthin Ti/Si and TiN/SiN Multilayers
  3. Laser ablation by MAPLE at cryogenic conditions to deposition of biodegradable polymer
  4. Nanocrystalline TiN and TiCN biomedical gradient films produced by pulsed laser deposition
  5. Structure and biocompatibility of TiN coatings on polyurethane produced by laser ablation
  6. Nanomaterials produced by ablation and pulsed laser deposition
  7. Thin layers of TiN fabricated on metallic titanium and polyurethane by pulsed laser deposition

Presentation: Invited oral at Strategie Rozwoju Technologii Zaawansowanych Materiałów w Polsce, by Anna Goral
See On-line Journal of Strategie Rozwoju Technologii Zaawansowanych Materiałów w Polsce

Submitted: 2008-03-20 12:15
Revised:   2009-06-07 00:48