Structure and Properties of ZnO Coatings Obtained by Atomic Layer Deposition (ALD) Method on a Cr-Ni-Mo Steel Substrate Type

Abstract

Článek je zaměřen na popis struktury, fyzikálně-chemických a tribologických vlastností ZnO povlaku, deponovaného ALD technologií na substrát z nerezové oceli 316L, určené pro biomedicínské aplikace. Pro přípravu ZnO povlaku byl využit diethyl zinek (DEZ) a voda, která plnila funkci prekurzoru. Vrstva oxidu zinečnatého byla deponována vždy při teplotě 200 °C avšak při použití 3 odlišných cyklů ALD: 500, 1000 a 1500. Struktura a morfologie ZnO deponovaných povlaků byla analyzována pomocí SEM a AFM mikroskopie. Fázové složení ZnO povlaků bylo hodnoceno pomocí XRD a GIXRD rentgenové difrakce. Pro stanovení odolnosti vůči pittingu byla provedena potencidynamická korozní zkouška a dále impedanční spektroskopie v expozičním prostředí Ringerova roztoku o teplotě 37 °C. Dosažené výsledky prokázaly, že počet ALD cyklů má výrazný vliv na strukturu, morfologii a korozní odolnost ZnO povlaku. Se zvyšující se tloušťkou ZnO povlaku na substrátu byly zaznamenány změny v elektrochemických vlastnostech, které se projevily zvýšením korozní odolnosti povlaků. Tribologické zkoušky „ball-on-plate“ prokázaly významné snížení koeficientu tření u vzorků s deponovaným ZnO povlakem oproti vzorkům bez depozice.

Description

Subject(s)

Nanostruktura, mechanické vlastnosti, atomová depozice vrstvy, ALD, oxid zinečnatý, ZnO, nerezová ocel 316L, korozní odolnost

Citation

STASZUK, M., PAKULA, D., REIMANN, L., KRÓL, M., BASIAGA, M., MYSLEK, D., KŘÍŽ, A. Structure and Properties of ZnO Coatings Obtained by Atomic Layer Deposition (ALD) Method on a Cr-Ni-Mo Steel Substrate Type. Materials, 2020, roč. 13, č. 19, s. 1-18. ISSN 1996-1944.
OPEN License Selector