Wykorzystanie plazmy w inżynierii powierzchni jest szczególnie istotne przede wszystkim w przypadku powłok materiałów twardych, o wysokich temperaturach topnienia, które z założenia są trudne do syntezy. Badania w tym zakresie sprzyjają w konsekwencji poszerzaniu spektrum zaawansowanych materiałów, które mogą być wykorzystane do wytwarzania powłok o poszukiwanych właściwościach.
Rozmowa z prof. Krzysztofem Zdunkiem, odpowiedzialnym za projekt „Wysokiej jakości powłoki DLC wytwarzane w nowatorskim rozpylaniu magnetronowym wysokiej mocy z zastosowaniem gorącego targetu grafitowego”.
Jakie są oczekiwania?
– W naszym przekonaniu plazma może pełnić rolę aktywnego ośrodka syntezy wpływającego istotnie nie tylko na cechy morfologiczne powłok, ale co ważniejsze na skład fazowy materiału powłok zwłaszcza, jeśli chodzi o syntezę faz odznaczających się wysokimi barierami zarodkowania.
Czym jest powłoka DLC?
– Powłoka DLC (Diamond-like Carbon) jest powłoką węglową, w której występują wiązania węglowe charakterystyczne dla diamentu, a wiec metastabilnej fazy węglowej, drastycznie różnej pod względem właściwości od fazy stabilnej – grafitu. Można powiedzieć, że wytworzenie powłok DLC stanowi z oczywistych powodów odzwierciedlenie dążeń badaczy do uzyskaniu diamentu w postaci powłoki wytworzonej w stosunkowo prosty sposób, w niskiej temperaturze i ciśnieniu, w zasadzie na dowolnym podłożu. Powłoki diamentowe, ale także powłoki DLC (tj. te, zawierające zarówno wiązania „diamentowe”, jak i „grafitowe”) są niezwykle obiecujące i perspektywiczne z punktu widzenia elektroniki, medycyny, czy zastosowań mechanicznych.
Co można powiedzieć o plazmie impulsowej?
– Zastosowanie bardzo krótkich impulsów energetycznych, zwłaszcza wysokiej mocy stwarza szansę na uzyskanie plazmy nierównowagowej o bardzo dużym stopniu jonizacji, a więc plazmy najbardziej aktywnej chemicznie. Zgodnie z naszą koncepcją właśnie taka plazma jest najbardziej odpowiednim środowiskiem syntezy DLC i wytwarzania powłok tego materiału na zimnych podłożach i w podciśnieniu.
Co jest głównym celem projektu?
– Celem projektu jest wykazanie, że wytworzenie plazmy, w której skutecznie zachodzi synteza diamentu z par grafitu, zapewniająca wytworzenie wysokiej jakości powłok DLC możliwe jest w warunkach oryginalnego modu rozpylania magnetronowego tj. rozpylania magnetronowego wysokiej mocy sterowanego impulsami gazowymi.
Dziękujemy za rozmowę
Sebastian Wach
