Використання суміші газів (C2H2+N2) для отримання надтвердих карбонітридних покриттів на основі молібдену

Автори В.М. Береснєв1 , О.В. Соболь2 , О.Д. Погребняк3 , С.В. Литовченко1 , А.А. Мейлєхов2, У.С. Немченко1 , В.А. Столбовий4, Н.С. Євтушенко1 , Д.А. Колесников5, М.Г. Ковалева5, . , З.М. Проценко7, І.В. Дощечкінa8
Приналежність

1 Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, пл. Свободи 4, 61000 Харків, Україна

2 Національний технічний університет «Харківський Політехнічний Інститут», вул. Кирпичова 21, 61000 Харків, Україна

3 Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

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

5 Белгородський національний дослідницький університет, вул. Побєди, 85, 308015, Белгород, Росія

6 Науковий центр фізики і технологій МОН і НАН України, пл. Свободи, 6, 61022 Харків, Україна

7 Сумський державний педагогічний університет ім. А.С. Макаренка, вул. Роменська, 87, 40001 Суми, Україна

8 Харківський національний автотранспортний університет, вул. Я. Мудрого, 25, 61200 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 9, Рік 2017, Номер 5
Дати Одержано 12.07.2017, у відредагованій формі - 13.09.2017, опубліковано online - 16.10.2017
Посилання В.М. Береснєв, О.В. Соболь, О.Д. Погребняк, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 9 № 5, 05043 (2017)
DOI 10.21272/jnep.9(5).05043
PACS Number(s) 52.77.Dq, 81.07.Bc, 61.82.Rx
Ключові слова Газова суміш, Вакуумно-дугове випаровування, Елементний склад (9) , Тиск (29) , Фазовий склад (33) , Структура (212) , Нанокристаліти (3) , Надтвердий стан (2) , Скретч-тестирование.
Анотація Вивчено вплив робочого тиску та співвідношення компонент суміші газів (C2H2+N2) на елементний і фазовий склад, структуру та фізико-механічні характеристики вакуумно-дугових покриттів на основі вольфраму. Показано, що для високотемпературного застосування нітриди гірші порівняно з карбідами. В температурному інтервалі осадження 400-550 °С в результаті плазмо-хімічних реакцій при складі газової атмосфери 80% C2H2+20% N2 максимальний вміст атомів азота в покритті не перевищує 1,5 ат.%. Для суміші 40% C2H2+60 %N2 максимальне співвідношення N/C (в ат.%) зростає до 10,5 % при максимальному тиску 310 – 3 Торр. Відносний вміст атомів азоту збільшується з підвищенням тиску суміші. Плазмово-хімічні реакції при осадженні в суміші газів призводять до формування фаз з нанометровим розміром кристалітів і фазовим складом на основі -MoC (80% C2H2+20% N2) і фаз -MoC и -Mo2N (при меншому вмісті C2H2 (40% C2H2+60% N2) в газовій суміші. Установлено, що визначальним фактором підвищенням твердості є робочий тиск суміші газів при осадженні. При найбільшому тиску 310 – 3 Торр, коли формується текстура [100] нанокристалітів карбиду молибдена (-MoC) досягається надтвердий стан з твердістю 50,5 ГПа.

Перелік посилань

English version of article