Структурная инженерия вакуумно-плазменных покрытий фаз внедрения

Автор(ы) О.В. Соболь
Принадлежность

Национальный технический университет «ХПИ», ул. Фрунзе, 21, 61002 Харьков, Украина

Е-mail
Выпуск Том 8, Год 2016, Номер 2
Даты Получено 24.03.2016, в отредактированной форме – 13.06.2016, опубликовано online – 21.06.2016
Ссылка О.В. Соболь, Ж. нано- электрон. физ. 8 № 2, 02024 (2016)
DOI 10.21272/jnep.8(2).02024
PACS Number(s) 81.07.Bc, 61.05.сp,68.55.jm, 61.82.Rx
Ключевые слова Структурная инженерия, Вакуумно-плазменные покрытия, Фазы внедрения, Метастабильность, Диффузия, Структурные превращения, Сдвиговый механизм, Напряжения.
Аннотация В работе проведен анализ возможных структурных состояний определяемых неравновесностью процессов при вакуумно-плазменных методах получения покрытий фаз внедрения. Показано, что неравновесные условия осаждения из ионно-плазменных потоков значительно расширяют спектр возможных структурных состояний формируемого материала: от аморфоподобного до высокоупорядоченного кристаллического. Высокая скорость термализации определяет формирование фаз с кубической кристаллической решеткой (в большинстве случаев структурного типа NaCl). На примерах W-C и Ta-N систем с гексагональным типом решетки в равновесном состоянии показаны условия и механизм перехода из метастабильного состояния с кубической решеткой в равновесное с гексагональной кристаллической решеткой. Переход осуществляется путем диффузионно-сдвигового превращения с образованием дефектов упаковки в чередовании наиболее плотноупакованных плоскостей вдоль оси [111]. Образованию дефектов упаковки способствует малая область сдвига в нанокристаллических материалах и наличие вакансий, а само превращение сдвигом (через образование дефектов упаковки) сопровождается резкой релаксацией структурных напряжений. Исходя из критерия атомной подвижности обсуждены механизмы структурных преобразова-ний в вакуумно-плазменных покрытиях и необходимые физико-технологические условия для направленных структурных изменений на стадии осаждения и высокотемпературного отжига.

Список литературы