KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2018 / Cilt: 11 - Sayı: 3

Friction Behavior of TiAlN, AlTiN and AlCrN Multilayer Coatings at Nanoscale

Doğuş ÖZKAN
Sayfa
451–458
Yayın Tarihi
2018-12-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmada Amonton yasasının nano mertebede sürtünme katsayısını bulmada geçerli olduğu gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada H13 çeliği üzerine fiziksel buharlaştırma yöntemi ile 3.5 mikron kalınlığa sahip çok katmanlı TiAlN, AlTiN ve AlCrN kaplamalar yapılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kaplamaların sürtünme karakteristikleri sürtünme kuvveti mikroskopisi ile nano mertebede literatürde ilk kez araştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bu çalışmada Amonton yasasının nano mertebede sürtünme katsayısını bulmada geçerli olduğu gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Amonton Yasasi · Elastik Modulü · Fiziksel Buharlaştirma ile Biriktirme

Özet

Bu çalışmada H13 çeliği üzerine fiziksel buharlaştırma yöntemi ile 3.5 mikron kalınlığa sahip çok katmanlı TiAlN, AlTiN ve AlCrN kaplamalar yapılmıştır. Kaplamaların sürtünme karakteristikleri sürtünme kuvveti mikroskopisi ile nano mertebede literatürde ilk kez araştırılmıştır. Sürtünme kuvveti ölçümleri değişen yükler altında atomic kuvvet mikroskopunun yatay kuvvet modunda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar AlTiN kaplamasının diğer kaplamalara göre düşük yüzey enerjisi nedeni ile üç kat daha az sürtünme katsayısına sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada Amonton yasasının nano mertebede sürtünme katsayısını bulmada geçerli olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract

In this study, 3.5 μm thick TiAlN, AlTiN, and AlCrN multilayer coatings were deposited on the H13 steel surface by physical vapor deposition (PVD) method. Friction behavior of these coatings was investigated by friction force microscopy for the first time at nanoscale in the literature. Friction force measurements were performed with the atomic force microscopy lateral force mode at various loads. Results showed that the AlTiN coating had three times lower COF value than the TiAlN and AlCrN coatings due to the lower surface energy. It was observed in this study that Amonton’s law was valid for the COF evolution at the nanoscale.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÖZKAN, D. (2018). Friction Behavior of TiAlN, AlTiN and AlCrN Multilayer Coatings at Nanoscale. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 11 - Sayı: 3, 451–458. https://ajindex.com/articles/234439

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Asay, D.B., Kima, S.H. 2006. Direct force balance method for atomic force microscopy lateral force calibration. Review of Scientific Instruments, 77, 043903. Badisch, E., Roy, M. 2013. Surface Engineering for Enchanged Performance against Wear, Springer, London. Bhushan, B. 1999. Principles and Applications of Tribology. Bhushan, B. 2001.
  2. Principles of tribology, Modern tribology handbook, Volume 1, CRC Press,
  3. New York. Bhushan, B., Israelachvili, J.N., Landman, U. 1995. Nanotribology: friction, wear and lubrication at the atomic scale, Nature, 374, 607-616.
  4. Buckley, D.H. 1981. Surface effects in adhesion, friction, wear, and lubrication, Tribology Series 5, Elsevier, 247-249.
  5. Chu, S., Majumdar, A. 2012. Opportunities and challenges for a sustainable energy future, Nature, 488, 294-303.
  6. Holmberg, K., Andersson, P., Erdemir, A. 2012. Global energy consumption due to friction in passenger cars, Tribology International, 47, 221-234.
  7. Holscher, H., Schirmeisen, A., Schwarz, U. D. 2008. Principles of atomic friction: from sticking atoms to superlubric sliding, Philosophical Transactions. Series A, Mathematical, Physical, and Engineering Sciences, 366, 1383–1404.
  8. Israelachvili, J.B., Chen, Y.L., Yoshizawa, H. 1994. Relationship between adhesion and friction forces, Journal of Adhesion Science and Technology, 8 (11), 1231-1249.
  9. Lauda, P. 2007. Applications of thin coatings in automotive industry, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 24, 51- 56. Liew, W.Y.H., Jie, J.L.L., Yan, L.Y., Dayou, J., Sipaut, C.S., Madlan, M.F.B. 2013. Frictional and wear behavior of AlCrN, TiN, TiAlN single layer coatings, and TiAlN/AlCrN, AlN/TiN nano-multilayer coatings in dry sliding, Procedia Engineering, 68, 512-517.
  10. Manini, N., Mistura, G., Paolicelli, G., Tosatti, E., Vanossi, A. 2017. Current trends in the physics of nanoscale friction, Advances in Physics: X, 2 (3), 569-590.
  11. Mo, J.L., Zhu, M.H. 2009. Tribological oxidation behavior of PVD hard coatings, Tribology International, 42, 1758-1764.
  12. Mo, J.L., Zhu, M.H., Lei, B., Leng, Y.X., Huang, N. 2007. Comparison of tribological behaviors of AlCrN and TiAlN coatings-Deposited by physical vapor deposition, Wear, 263, 1423-1429.
  13. Mo, Y., Turner, K.T., Szlufarska, I. 2009.
  14. Friction laws at the nanoscale, Nature, 457, 1116-1119.
  15. Otsuki, M., Matsukawa, H. 2013. Systematic Breakdown of Amontons’ Law of Friction for an Elastic Object Locally Obeying Amonton’s Law, Scientific Reports, 3, 1586. Rosen, B.G., Ohls