Wear and friction behaviour of alumina thin coatings prepared by sol-gel methods

In this study, alumina coatings were prepared by the sol-gel method using the dip-coating technique. All samples were prepared on silicon wafers Si (100) with the use of aluminium sec-butoxide as a precursor. The surface topographies of alumina coatings were imaged by an atomic force microscope (AFM). Tribological properties were characterised using a microtribometer and an optical microscope. The results show a strong dependence of antiwear and antifrictional properties of alumina coatings on the annealing temperatures. The best performance was exhibited by coatings heated to 1000°C due to the formation of hard alfa-Al2O3.

Badane powłoki tlenku glinu zostały otrzymane w oparciu o metodę zol-żel z wykorzystaniem techniki zanurzeniowej (dip-coating). Na powierzchnie płytek krzemowych nanoszono roztwory prekursora, którym był sec-butoksyglin. Analizę topografii powierzchni wytworzonych powłok tlenku glinu przeprowadzono z wykorzystaniem Mikroskopu Sił Atomowych (AFM). Właściwości tribologiczne zostały scharakteryzowane z użyciem mikrotribometru (T-23) i mikroskopu optycznego. Uzyskane wyniki wskazały istnienie zależności między właściwościami przeciwtarciowymi i przeciwzużyciowymi powłok tlenku glinu a temperaturą wygrzewania próbek. Najlepsze właściwości wykazały powłoki wygrzewane w 1000°C, co spowodowane jest obecnością fazy alfa-Al2O3.