Структура и свойства вакуумно дуговых покрытий хрома и его нитридов, полученных в условиях действия постоянного и импульсного высоковольтного потенциалов смещения

Автор(ы) О.В. Соболь1 , А.А. Постельник1 , Р.П. Мигущенко1 , Ubeidulla F. Al-Qawabeha2, Taha A. Tabaza3, Safwan M. Al-Qawabah3, В.Ф. Горбань4, В.А. Столбовой5
Принадлежность

1 Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Kирпичова, 2, 61002 Харьков, Украина

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 Институт проблем материаловедения им. Францевича, ул. Кржижановского, 3, 03142, Киев-142, Украина

5 Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», ул. Академическая, 1, 61108 Харьков, Украина

Е-mail sool@kpi.kharkov.ua
Выпуск Том 9, Год 2017, Номер 6
Даты Получено 28.08.2017, опубликовано online – 24.11.2017
Ссылка О.В. Соболь, А.А. Постельник, Р.П. Мигущенко, и др., Ж. нано- электрон. физ. 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
Ключевые слова Вакуумная дуга, Cr (164) , CrN (7) , Давление, Потенциал смещения, Импульсный высоковольтный потенциал, Фазовый состав, Структура (110) , Твердость, Коэффициент трения.
Аннотация Для установления закономерностей структурной инженерии вакуумно-дуговых покрытий на основе хрома и его нитридов изучено влияние основных физико-технологических факторов (давление азотной атмосферы и потенциал смещения) при формировании покрытий. Установлено, что при осаждении покрытий хрома происходит формирование оси текстуры [100], а также макродеформации сжатия. Подача высоковольтного отрицательного импульсного потенциала на подложку повышает подвижность осаждаемых атомов и приводит к релаксации деформации сжатия. С увеличением давления от 210 – 5 Торр до 4,810 – 3 Торр фазовый состав покрытий изменяется: Cr (JCPDS 06-0694) → Cr2N(JCPDS 35-0803) → CrN(JCPDS 11-0065). Подача высоковольтных импульсов приводит к формированию текстуры кристаллитов с параллельными поверхности роста плоскостями имеющими d ≈ 0.14 нм. Полученная при импульсном высоковольтном воздействии структура позволяет повысить твердость покрытия до 32 ГПа и понизить коэффициент трения до 0.32 в системе «нитрид хрома – сталь» и до 0.11 в системе «нитрид хрома – алмаз». Полученные результаты объяснены с позиции повышения подвижности атомов и образования каскадов смещений при использовании в процессе осаждения покрытий на основе хрома дополнительного высоковольтного потенциала в импульсной форме.

Список литературы