Study on formation of thin thermal stabletitanium film on graphite for glass moldingapplications
Author
Krarup, Jens
Term
4. semester
Education
Publication year
2020
Pages
56
Abstract
This thesis explores an approach to form thin, thermally stable titanium coatings on graphite for glass molding, where mold surfaces face high thermal and mechanical loads and the risk of glass sticking. Titanium films were deposited on graphite substrates by physical vapor deposition (sputtering) and subsequently annealed, which transformed the films from a nanogranular to a nanocrystalline phase, possibly rutile. To assess their suitability for molding, coated samples were brought into contact with glass at elevated temperatures; optical spectroscopy of the glass after contact showed no or only very small reductions in transmittance, indicating negligible sticking. Uncoated control samples caused a more pronounced transmission decrease, suggesting reaction with the glass. Film structure and morphology were examined (including by AFM, SEM, and EDX), and the findings indicate that titanium coatings on graphite are a promising route to mitigate sticking in precision glass molding. Further optimization of film parameters is recommended.
Denne afhandling undersøger en tilgang til at danne tynde, termisk stabile titaniumbelægninger på grafit med henblik på glasformningsprocesser, hvor formoverflader udsættes for høje termiske og mekaniske belastninger og risiko for fastklæbning af glas. Titaniumfilm blev deponeret på grafitsubstrater ved fysisk dampdeponering (sputtering) og efterfølgende varmebehandlet, hvilket medførte en omdannelse fra en nanogranulær til en nanokrystallinsk fase, muligvis rutil. For at vurdere anvendeligheden i glasformning blev de belagte prøver bragt i kontakt med glas ved forhøjede temperaturer, og optisk spektroskopi af glassene efter kontakt viste ingen eller meget lille reduktion i transmission, hvilket indikerer ubetydelig fastklæbning. Kontrolprøver uden belægning gav en mere markant transmissionsreduktion, hvilket tyder på reaktion med glasset. Filmenes struktur og morfologi blev undersøgt (bl.a. med AFM, SEM og EDX), og resultaterne peger på, at titaniumbelægninger på grafit er en lovende løsning til at reducere glasfastsættelse i præcisionsglasformning. Yderligere studier for at optimere filmparametre anbefales.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]