POLECAMY
Redakcja:
Wydawca:
Format:
pdf, ibuk
Publikacja prezentuje wyniki realizacji projektu mającego na celu opracowanie technologii wytwarzania warstw węglowo-palladowych, przeznaczonych do zastosowania w czujnikach wodoru. Ciągły monitoring składu atmosfery gazowej w pobliżu źródeł emisji wodoru i jego związków może w znacznym stopniu ograniczyć możliwość skażeń środowiska oraz przeciwdziałać awariom różnych urządzeń badawczych czy przemysłowych, prowadzących do katastrof ekologicznych, a także przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa pracy w wielu branżach przemysłowych, takich jak górnictwo, energetyka, petrochemia, motoryzacja, hodowla zwierząt, utylizacja odpadów komunalnych itp. Obecnie do detekcji wodoru powszechnie stosowane są sensory palladowe.
Autorzy kolejnych rozdziałów tej książki omawiają metody otrzymywania warstw o charakterze nanokompozytowym, zbudowanych z nanoziaren palladu umieszczonych w matrycy węglowej z różnych odmian alotropowych węgla, prezentują wyniki badań struktury krystalicznej i molekularnej, morfologii i topografii wybranych materiałów oraz rezultaty badań czułości warstw C–Pd na wodór. Celem tych poszukiwań jest opracowanie metod wytwarzania nanostrukturalnych, kompozytowych warstw węglowo-palladowych na podłożach o różnym typie przewodnictwa elektrycznego i termicznego oraz różnej chropowatości powierzchni (np. Z ceramiki Al2O3, na włóknach SiC, na monokrystalicznym krzemie i materiałach wysokotemperaturowych), co pozwoli na skonstruowanie czujników o rozmiarach i geometrii dostosowanych do przeznaczenia.
Jest to pierwsza polska monografia naukowa na ten temat, dlatego podano tu również informacje podstawowe, co sprawia, że książka ta ma miejscami charakter popularnonaukowy. Kierowana jest jednak głównie do specjalistów – ponad 400 odnośników do literatury światowej umożliwia dotarcie do najnowszych publikacji i orientację co do kierunków rozwoju tej dziedziny na świecie. Adresowana jest również do studentów uniwersytetów i uczelni politechnicznych na kierunkach fizycznych, chemicznych, elektronicznych oraz inżynierii materiałowej, a także do pracowników wyższych uczelni, instytutów naukowo-badawczych oraz małych firm, które planują w swojej działalności wdrażanie nowych technologii i wykorzystanie nowych materiałów.
Rok wydania | 2014 |
---|---|
Liczba stron | 235 |
Kategoria | Materiałoznawstwo |
Wydawca | Uniwersytet Warszawski |
ISBN-13 | 978-83-235-1664-4 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Rozdział 1. Wstęp – Elżbieta Czerwosz | 9 |
Rozdział 2. Metoda PVD otrzymywania warstw C–Pd – Elżbieta Czerwosz, Joanna Rymarczyk | 13 |
Rozdział 3. Metoda CVD otrzymywania warstw C–Pd – Ewa Kowalska, Kamil Sobczak | 24 |
3.1. Charakterystyka procesu CVD | 25 |
3.2. Modyfikacja warstw C–Pd za pomocą procesu CVD | 27 |
3.3. Optymalizacja parametrów technologicznych procesu CVD | 30 |
3.3.1. Rodzaj podłoża | 30 |
3.3.2. Szybkość dostarczania reagentów w procesie CVD | 33 |
3.3.3. Temperatura procesu CVD | 34 |
3.3.4. Czas trwania procesu CVD | 37 |
3.3.5. Ciśnienie procesu CVD | 41 |
3.4. Wnioski | 41 |
Wybrana literatura | 42 |
Rozdział 4. Synteza spaleniowa nanowłókien SiC – Michał Soszyński | 44 |
Wybrana literatura | 52 |
Rozdział 5. Technologia wytwarzania warstw DLC i DLC/C–Pd – Aleksander Werbowy, Piotr Firek, Mirosław Kozłowski, Jan Szmidt | 54 |
5.1. Przygotowanie powierzchni podłoży do nakładania warstw DLC | 57 |
5.2. Nanoszenie warstw DLC | 59 |
5.3. Układ warstw DLC/C–Pd | 61 |
Wybrana literatura | 62 |
Rozdział 6. Technologia i właściwości kontaktów i mikropołączeń do warstw C–Pd – Piotr Firek. Jerzy Kalenik, Jan Szmidt | 64 |
6.1. Wytwarzanie warstw metali na potrzeby kontaktów elektrycznych | 64 |
6.2. Wpływ parametrów osadzania warstw kontaktowych na ich grubość i chropowatość | 65 |
6.3. Pomiary rezystywności | 69 |
6.4. Metody wytwarzania mikropołączeń drutowych | 70 |
6.5. Wytrzymałość wykonanych mikropołączeń | 72 |
Wybrana literatura | 74 |
Rozdział 7. Badania parametryczne otrzymywania nanowłókien SiC – Michał Soszyński | 75 |
7.1. Układ eksperymentalny | 76 |
7.2. Reakcja spaleniowa | 77 |
7.3. Charakterystyka produktu | 80 |
7.4. Wpływ parametrów na wydajność syntezy spaleniowej | 82 |
7.4.1. Atmosfera spalania | 82 |
7.4.2. Skład substratów | 86 |
7.4.3. Reagenty odpadowe, powiększanie skali procesu | 87 |
7.5. Przygotowanie NWSiC jako podłoża do czujników pracujących w warunkach ponadnormatywnych | 89 |
Wybrana literatura | 90 |
Rozdział 8. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na krystalicznych warstwach C–Pd – Ryszard Diduszko | 92 |
8.1. Podstawy metody XRD | 92 |
8.2. Matryca węglowa – struktury krystaliczne i obrazy dyfrakcyjne różnych odmian materiałów węglowych | 94 |
8.3. Dyfraktogramy octanu palladu (substratu) i metalicznego palladu | 98 |
8.4. Dyfraktogramy warstw C–Pd | 99 |
Wybrana literatura | 103 |
Rozdział 9. Skaningowa mikroskopia elektronowa warstw C–Pd – Mirosław Kozłowski | 104 |
9.1. Budowa skaningowego mikroskopu elektronowego | 104 |
9.2. Podstawowe sygnały wykorzystywane w SEM | 106 |
9.3. Aparatura | 115 |
9.4. Preparatyka | 118 |
Wybrana literatura | 120 |
Rozdział 10. Transmisyjna mikroskopia elektronowa warstw C–Pd – Piotr Dłużewski | 122 |
10.1. Przygotowanie preparatów | 132 |
Wybrana literatura | 135 |
Rozdział 11. Spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera warstw C–Pd – Anna Kamińska, Mirosław Płaza | 136 |
11.1. Podstawy spektroskopii w podczerwieni | 136 |
11.2. Budowa oraz zasada działania spektrometrów FTIR | 138 |
11.3. Spektroskopia transmisyjna w zakresie podczerwieni | 140 |
11.4. Badania ATR | 141 |
11.5. Zastosowanie spektroskopii FTIR do badań warstw C–Pd w obecności wodoru | 146 |
Wybrana literatura | 149 |
Rozdział 12. Spektroskopia ramanowska warstw C–Pd – Małgorzata Suchańska, Justyna Kęczkowska, Radosław Belka | 150 |
12.1. Spektroskopia ramanowska materiałów węglowych | 153 |
12.2. Analiza widm | 160 |
Wybrana literatura | 162 |
Rozdział 13. Badania korelacji mikrostruktury i właściwości optycznych warstw C–Pd oraz alternatywnych struktur SiO –Pd pokrytych warstwami dielektrycznymi – Bartłomiej Witkowski, Sylwia Gierałtowska, Łukasz Wachnicki, Marek Godlewski | 164 |
13.1. Struktury SiO2 – Pd pokryte warstwą HfO2 | 172 |
13.2. Struktury SiO2 – Pd pokryte warstwą TiO2 | 173 |
13.3 Struktury SiO2 – Pd pokryte warstwą ZrO2 | 174 |
13.4. Podsumowanie | 174 |
Wybrana literatura | 176 |
Rozdział 14. Badanie sensorowych właściwości warstw C–Pd – Anna Kamińska, Sławomir Krawczyk | 177 |
14.1. Metodyka pomiarów rezystancji warstw C–Pd | 177 |
14.2. Stanowisko badawcze | 180 |
14.3. Właściwości sensorowe warstw C–Pd | 181 |
14.3.1. Wyznaczanie czułości warstw | 182 |
14.3.2. Określanie granicy wykrywalności wodoru | 184 |
14.3.3. Wyznaczanie czasu odpowiedzi na wodór | 184 |
14.3.4. Określanie selektywności warstw | 185 |
Wybrana literatura | 188 |
Rozdział 15. Metody analizy mikroskopowych obrazów warstw C–Pd – Elżbieta Zając, Przemysław Spurek | 189 |
15.1. Algorytm identyfikacji obiektów na obrazach SEM w trybie LABE | 190 |
15.2. Metoda identyfikacji obiektów na obrazach SEM w trybie SE | 193 |
15.3. Poprawianie wyników analiz przez zastosowanie filtrów | 194 |
15.4. Operacje morfologiczne | 194 |
15.5. Wykrywanie nakładających się obiektów o ustalonym kształcie | 195 |
15.6. Wykrywanie ścieżek przewodzenia | 197 |
15.7. Funkcjonalność programów do analizy zdjęć | 198 |
Wybrana literatura | 199 |
Rozdział 16. Modelowanie przepływu prądu w warstwach C–Pd – Włodzimierz Bielski, Adam Idzik, Piotr Kowalczyk | 200 |
16.1. Homogenizacja | 201 |
16.1.1. Równania dyfuzji | 202 |
16.1.2. Metoda dwuskalowych rozwinięć asymptotycznych | 202 |
16.1.3. Zadanie jednowymiarowe | 204 |
16.2. Oszacowania dla stałych materiałowych | 205 |
16.2.1. Oszacowania Voigta–Reussa | 205 |
16.2.2. Metoda Miltona, Bergmana. Metoda ciągłych przedłużeń analitycznych | 206 |
16.3. Makroskopowe równania ośrodka porowatego nasyconego gazem | 207 |
16.3.1. Przepływ stacjonarny w ośrodku porowatym | 207 |
16.3.2. Relacje makroskopowe | 208 |
16.4. Obliczenia numeryczne | 209 |
16.4.1. Model jednowymiarowy | 209 |
16.4.2. Model dwuwymiarowy | 211 |
Wybrana literatura-213 | |
Rozdział 17. Modelowanie MES niektórych zjawisk fizycznych zachodzących w warstwach C–Pd – Joanna Rymarczyk | 214 |
17.1. Metoda elementu skończonego (MES) | 216 |
17.2. Zastosowanie MES do modelowania właściwości nanomechanicznych | 217 |
17.3. Zastosowanie MES do modelowania termicznych właściwości warstw C–Pd | 221 |
17.4. Zastosowanie MES do modelowania elektrycznych właściwości warstw C–Pd | 223 |
Wybrana literatura | 225 |
Ważniejsze skróty i akronimy | 227 |
Skorowidz | 230 |
Informacje o autorach | 234 |