Přejít k obsahu


Hard Antibacterial Zr-Cu-N Coatings with Resistance to Cracking

Citace:
ZÍTEK, M., MUSIL, J., FAJFRLÍK, K., ČERSTVÝ, R., ZEMAN, P. Hard Antibacterial Zr-Cu-N Coatings with Resistance to Cracking. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2016.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Hard Antibacterial Zr-Cu-N Coatings with Resistance to Cracking
Rok vydání: 2016
Autoři: Ing. Michal Zítek , Prof. Ing. Jindřich Musil DrSc. , Karel Fajfrlík , Ing. Radomír Čerstvý , Doc. Ing. Petr Zeman Ph.D.
Abstrakt CZ: Tato studie se zabývá přípravou tvrdých antibakteriálních povlaků Zr-Cu-N, které jsou odolné proti vzniku trhlin. Byl vyšetřován vliv přidání Cu na strukturu, antibakteriální a mechanické vlastnosti a odolnost proti vzniku trhlin. Bylo zjištěno, že Zr-Cu-N povlaky připravené při optimalizovaných depozičních podmínkách vykazují vysokou tvrdost pohybující se od ~21 GPa do ~31 GPa a tlakové makropnutí. Povlaky dále vykazují vysoký poměr H/E* > 0,1 a vysokou elastickou vratnost We > 60 % v širokém rozsahu obsahu Cu (od ~0,5 at.% do ~16 at.%), což vede ke zvýšené odolnosti proti vzniku trhlin při ohybu a při indentaci za vysoké zátěže. Navíc povlaky s obsahem Cu > 11 at.% jsou nanokompozity složené z ZrN a Cu fází a jsou současně charakterizovány 100% antibakteriální účinností při zabíjení bakterií E. coli na jejich povrchu. Tyto vlastnosti dokazují, že třífunkční tvrdé/antibakteriální/flexibilní povlaky Zr-Cu-N mohou být připraveny za využití reaktivního magnetronového naprašování.
Abstrakt EN: This study reports on the preparation of hard antibacterial Zr-Cu-N coatings with resistance to cracking. The effect of the addition of Cu on the structure, antibacterial and mechanical properties, and resistance to cracking was investigated in detail. It was found that the Zr-Cu-N coatings prepared at optimized deposition conditions exhibit a high hardness ranging from ~21 GPa to ~31 GPa and are in compressive macrostress. The coatings also exhibit a high ratio H/E* > 0.1 and a high elastic recovery > 60 % in a wide range of the Cu content (from ~0.5 at.% to ~16 at.%), which results in an enhanced resistance to cracking in bending and under high-load indentation. In addition, the coatings with the Cu content > 11 at.% are nanocomposites composed of ZrN and Cu phases and are simultaneously characterized by 100% efficiency of killing E. coli bacteria on their surfaces. These properties demonstrate that trifunctional hard/antibacterial/flexible Zr-Cu-N coatings can be prepared using reactive magnetron sputtering.
Klíčová slova

Zpět

Patička