Tillförlitliga in situ-mätningar av spänningar och fasomvandlingar i beläggningar vid höga temperaturer
| Diarienummer | |
| Koordinator | Chalmers Tekniska Högskola AB - Chalmers Tekniska Högskola Inst f Fysik |
| Bidrag från Vinnova | 1 478 710 kronor |
| Projektets löptid | november 2023 - mars 2026 |
| Status | Avslutat |
| Utlysning | Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan |
| Ansökningsomgång | Utvecklingsprojekt för ökat industriellt nyttiggörande av neutron- och synkrotronljusbaserade tekniker, 2023 |
| Slutrapport | 2023-02812__Sandvik Coromant AB_Walter AG.pdf (pdf, 188 kB) |
Viktiga resultat som projektet gav
Projektet var framgångsrikt: en kupolformad grafitugn användes för in situ-uppvärmning, vilket möjliggjorde användning av lägre energier under mätningarna och därmed ett förbättrat signal-brusförhållande för filmen i förhållande till substratet. Den möjliggjorde även större insamlingsvinklar, vilket ökade den insamlade signalen. CVD (Al,Ti)N-filmer värmebehandlades in situ vid 850 °C och 900 °C, varvid både nedbrytningen av filmerna och utvecklingen av restspänningar kunde följas över tid.
Långsiktiga effekter som förväntas
Projektet har inspirerat till vidare metodutveckling inom ett pågående doktorandprojekt i NEXT kompetenscentrum. Syftet är att utveckla en experimentuppställning för in situ högtemperatur-röntgennanodiffraktion vid NanoMAX-strålröret på MAX IV i Lund. Inom röntgennanodiffraktion kan en probstorlek under 100 nm uppnås, vilket möjliggör både hög spatial och temporal upplösning under värmebehandling. Eftersom mätningarna utförs i transmissionsgeometri kan bidraget ifrån substratet minimeras.
Upplägg och genomförande
CVD-beläggningar deponerades av Walter och Sandvik Coromant. Två ansökningar om stråltid beviljades vid strålrörslinjen P21.2 vid PETRA III i Hamburg. En kupolformad ugn anskaffades från akademiska samarbetspartners. Representanter från alla projektparter deltog vid båda stråltiderna. Efter stråltiderna genomfördes dataanalysen i samarbete. Kompletterande röntgendiffraktionsmätningar utfördes av Walter och Sandvik Coromant, medan elektronmikroskopianalyser genomfördes vid Chalmers.