Advanced surface coatings with enhanced properties and thermal stability
Project goals
The proposed project is aimed at preparation and systematic investigation of advanced surface coatings with enhanced properties and thermal stability. Attention will be paid to new single layer and/or multilayer coatings with a discrete or gradient composition based on metallic glasses and high-temperature phases. Utilizing benefits of plasma-assisted magnetron sputter deposition process, Zr-Cu metallic glasses will be deposited in a wide composition range and the effect of the controlled incorporation of other elements (e.g. Si, B, N, Y) on their structure and material properties will be investigated in detail. Optimized single layer coatings will be then combined or alternated with pure metallic and nitride or oxide ceramic layers with aim to prepare multilayer coatings with enhanced mechanical properties and multifunctionality. In addition, highly thermally stable coatings (above 1000°C) based on high-temperature phases and separated from the substrate by a stable diffusion barrier interlayer will be developed and studied in detail.
Keywords
Advanced coatingsThin-film materialsMagnetron sputteringMultilayer coatingsMetallic glassesHigh-temperature phasesEnhanced mechanical propertiesThermal stabilityMultifunctionality
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Západočeská univerzita v Plzni / Fakulta aplikovaných věd
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-18183S
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé povrchové povlaky se zlepšenými vlastnostmi a teplotní stabilitou
Annotation in Czech
Předložený projekt je zaměřen na přípravu pokročilých povrchových povlaků a vyšetřování jejich zlepšených vlastností a teplotní stability. Pozornost bude věnována novým jednovrstvým a multivrstvým povlakům s diskrétním nebo gradientním složením, které budou na bázi kovových skel nového typu a vysokoteplotních fází. S využitím výhod magnetronového naprašování jako plazmového depozičního procesu budou nadeponována kovová skla Zr-Cu v širokém rozsahu složení a bude detailně vyšetřován vliv řízeného zabudování dalších prvků (např. Si, B, N, Y) na jejich strukturu a materiálové vlastnosti. Optimalizované jednovrstvé povlaky budou následně kombinovány s kovovými a keramickými vrstvami (nitridy, oxidy) za účelem připravit multivrstvé povlaky se zlepšenými mechanickými vlastnostmi a multifunkčností. Mimoto budou vyvinuty a detailně studovány vysoce teplotně stabilní povlaky (nad 1000°C) na bázi vysokoteplotních fází, které budou odděleny od substrátu stabilní difúzní bariérovou mezivrstvou.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JI - Composite materials
CEP - secondary branch
JJ - Other materials
CEP - another secondary branch
—
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
All the main objectives defined in the project application (single layer coatings based on advanced metallic glasses, multilayer coatings with enhanced mechanical properties and multifunctionality, high-temperature coatings with thermal stability) have been met. The obtained results are published as 9 reviewed journal papers and presented at prestigious international conferences.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 26, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2019
Finance
Total approved costs
6,190 thou. CZK
Public financial support
4,717 thou. CZK
Other public sources
1,473 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 190 CZK thou.
Public support
4 717 CZK thou.
76%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018