Nowe supertwarde powłoki ochronne
Materiały supertwarde (SHM) są klasyfikowane na podstawie testów naukowych, określających ich podatność lub odporność na zadaną siłę. Z uwagi na swoje wyjątkowe właściwości, materiały supertwarde są szczególnie często stosowane w obrabiarkach, częściach silnikowych, łopatach turbin gazowych i podobnych elementach pracujących przy dużym tarciu lub w gorącym, korozyjnym środowisku. Najczęściej stosowanymi materiałami supertwardymi są diament i borazon (CBN), choć są one niestabilne w bardzo wysokich temperaturach. Ponieważ materiały nanostrukturalne często mają właściwości porównywalne z właściwościami materiałów jednorodnych, a defekty molekularne w materiałach jednorodnych mogą prowadzić do ich pękania, nanostrukturalne materiały supertwarde cieszą się rosnącym zainteresowaniem. Europejscy naukowcy biorący udział w projekcie "Osadzanie supertwardych warstw nanokompozytowych przy pomocy procesu plazmowego" (Deshnaf) postanowili lepiej poznać nanostrukturalne materiały supertwarde i poprawić właściwości powłok nanokompozytowych nanoszonych różnymi metodami. Głównym przedmiotem badania były dwie rodziny materiałów supertwardych (jedna zawierająca dwie fazy twarde oraz druga zawierająca fazę twardą i fazę miękką) oraz trzy techniki nanoszenia: osadzanie fizyczne z fazy gazowej (PVD), wspomagane plazmowo chemiczne osadzanie z fazy gazowej (PACVD) oraz wspomagane plazmowo fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PAPVD). Uczestnicy projektu Deshnaf zbadali supertwarde powłoki nanokompozytowe pod kątem stabilności temperaturowej, odporności na utlenianie i innych właściwości mechanicznych, takich jak tarcie i zużywanie się. Ponadto, przeanalizowali parametry procesów w celu ich optymalizacji. Wyniki projektu Deshnaf mogą dostarczyć alternatywy dla konwencjonalnych materiałów supertwardych, takich jak diament i CBN, a także ułatwić przyszłe projektowanie supertwardych powłok nanokompozytowych o ulepszonych właściwościach dzięki lepszej znajomości typowych technik osadzania. Komercyjne wykorzystanie tych osiągnięć przyniesie korzyści wielu sektorom przemysłowym, wspierając unijną gospodarkę i ułatwiając wytwarzanie supertwardych komponentów.