Do Laboratoře hodnocení nanovrstev CxI přibyly tento týden dvě vakuové komorové plasmové pece pro nanášení tenkých vrstev.
Komory, které využívají plazmochemické modifikace a depozice velmi tenkých povlaků mají rozdílný původ. Komora RF PACVD pochází z brněnské společnosti Termobit, komoru RF PACVD/MS (Radio Frequency Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition/Magnetron Sputtering) vyrobili na polské Technické univerzitě v Lodži – toto zařízení patří k nejmodernějším vybavením svého druhu, v České republice zatím žádné jiné pracoviště plasmovou komorou tohoto typu nedisponuje.
„Tato nejmodernější komora stála 3,5 milionu korun bez DPH. Je výjimečná v tom, že dokáže při povlakování snoubit chemický a fyzikální proces. V těchto dnech oba přístroje kalibrujeme a ladíme, asi tak za dva týdny na nich začneme řešit výzkumná zadání i diplomové práce,“ uvedl Mateusz Fijalkowski (obr. 1), senior researcher v mezinárodním týmu, který bude s komorami pracovat.
Tým laboratoře dokáže vytvořit velmi tenké vrstvy na bázi uhlíku nebo vrstvy ze sloučenin oxidů, karbidů či nitridů kovů a dalších látek. Takové vrstvy o tloušťce 100 až 200 nanometrů jsou průhledné, mají přitom mechanické vlastnosti keramiky. Dvojice nových plasmových komorových pecí v laboratořích CxI posune vývoj těchto vrstev dále.
„Vrstvy, na kterých pracujeme, mají být použitelné především ve strojírenství s přednostní orientací na automobilový průmysl a jadernou energetiku,“ uvedl vedoucí laboratoře a šéf materiálového výzkumu CxI Petr Louda (obr. 2) a doplnil několik příkladů užití v těchto odvětvích.
Tenké otěruvzdorné vrstvy lze využít například pro eliminaci účinků tření pístových kroužků motoru při tzv. suchém startu. Po ošetření pístového kroužku tenkou vrstvou dojde k zefektivnění a zlevnění provozu automobilů. Tenké povlaky najdou uplatnění také na površích řezných nástrojů, v energetice se pak mohou nanášet na lopatky turbín, což významně zvýší jejich odolnost vůči opotřebení.
Tenké povlaky se uplatní také v lékařství na površích implantátů a materiálů na nástroje.
„Při komplikovaných zlomeninách se kost fixuje materiály z vysokolegované oceli. To je ve skutečnosti kombinace těžkých kovů a hrozí, že tělo ji nepřijme. Tenká vrstvička na povrchu oceli AISA 316L slouží jako bariéra, která zabrání interakci tkáně s těžkými kovy,“ uvádí příklad dalšího využití Petr Louda.
„Přístroje jsou připraveny k participaci s průmyslovou sférou. Naše komory jsou malé – můžeme na nich provádět experimentální výzkum, optimalizovat vrstvy a odlaďovat procesy na jednom výrobku. Výsledky předáme průmyslovým partnerům, kteří disponují velkými komorami, do nichž naloží i tisíce takových výrobků,“ doplňuje Louda.
Radek Pirkl
Další články v rubrice
Den otevřené vědy na CXI udělal radost dětem i rodičům
Stroj na výrobu nanovláken v akci, autonomní vozítko v pohybu nebo spolupráci robota s člověkem mohli vidět a zažít návštěvníci Dne otevřené vědy v Univerzitním ústavu CXI. Pracovníci ústavu provedli na den dětí nejen předškoláky a školáky, ale i...
Zoo v Liberci a v Barceloně začnou díky TUL a evropským penězům recyklovat vodu a výrazně šetřit zdroje
Voda použitá ve výbězích liberecké zoologické zahrady na koupání i napájení zvířat se přečištěná znovu vrátí do oběhu a v ještě lepší kvalitě. A v kanalizaci neskončí ani drahocenná voda v suchem ohrožené barcelonské zoo. Oběma zahradám pomůže ve...
Jistota. Právě té si nejvíce cení mladý docent z Charkova
Sergey Petrushenko (34) pracuje na CXI v oblasti tenkých vrstev, a to díky grantu Evropské komise MSCA4Ukraine, který má podpořit ukrajinské vědkyně a vědce v čase války. Pro následující dva roky má díky grantu vystaráno o svou práci i své...
