Структура і властивості вакуумно-дугових покриттів хрому і його нітридів, отриманих в умовах дії постійного і імпульсного високовольтного потенціалів зсуву

Автор(и) О.В. Соболь1 , Г.О. Постельник1 , Р.П. Мігущенко1, Ubeidulla F. Al-Qawabeha2, Taha A. Tabaza3, Safwan M. Al-Qawabah3, В.Ф. Горбань4, В.А. Столбовий5
Приналежність

1 Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Kирпичова, 2, 61002 Харків, Україна

2 Tafila Technical University, At-Tafilah, P O Box 179, 66110 Tafila, Jordan

3 Al-Zaytoonah University Queen Alia, 594, Airport Str., 11733 Amman, Jordan

4 Інститут проблем матеріалознавства ім. Францевича, вул. Кржижановського, 3, 03142 Київ-142, Україна

5 Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна

Е-mail sool@kpi.kharkov.ua
Випуск Том 9, Рік 2017, Номер 6
Дати Одержано 28.08.2017, опубліковано online - 24.11.2017
Посилання О.В. Соболь, Г.О. Постельник, Р.П. Мігущенко, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 9 № 6, 06024 (2017)
DOI 10.21272/jnep.9(6).06024
PACS Number(s) 64.75.St, 81.07.Bc, 62.25. – g, 61.05.cp, 61.82.Rx
Ключові слова Вакуумна дуга (2) , Cr (156) , CrN (6) , Тиск (13) , Потенціал зсуву (6) , Імпульсний високовольтний потенціал, Фазовий склад (22) , Структура (91) , Твердість (28) , Коефіцієнт тертя (4) .
Анотація Для виявлення закономірностей структурної інженерії вакуумно-дугових покриттів на основі хрому та його нітридів досліджено вплив основних фізико-технологічних факторів (тиск азотної атмосфери і потенціал зсуву) при формуванні покриттів. Встановлено, що при осадженні покриттів хрому відбувається формування: осі текстури [100], а також макродеформацій стиснення. Подача високовольтного негативного імпульсного потенціалу на підкладку підвищує рухливість атомів, що осаджуються і призводить до релаксації деформації стиснення. Зі збільшенням тиску від 210 – 5 Торр до 4,810 – 3 Торр фазовий склад покриттів змінюється: Cr (JCPDS 06-0694) → Cr2N (JCPDS 35-0803) → CrN (JCPDS 11-0065). Подача високовольтних імпульсів призводить до формування текстури кристаллитов з паралельними поверхні зростання площинами які мають d ≈ 0.14 нм. Одержана при імпульсному високовольтному впливі структура дозволяє підвищити твердість покриття до 32 ГПа і знизити коефіцієнт тертя до 0.32 в системі «нітрид хрому – сталь» і до 0.11 в системі «нітрид хрому – алмаз». Одержані результати пояснені з позиції підвищення рухливості атомів і утворення каскадів зміщення при використанні в процесі осадження покриттів на основі хрому додаткового високовольтного потенціалу в імпульсної формі.

Перелік посилань