Структура та фізико-механічні властивості надтвердих багатошарових покриттів (TiAlСrY/Zr)/(TiAlСrYN/ZrN) з подвійним періодом модуляції структури

Автори В.Ю. Новіков1 , В.М. Бєрєснєв2, Д.А. Колєсніков1, О.Н. Іванов1 , С.В. Литовченко2 , Д.В. Горох2, О.В. Глухов3 , А.О. Козаченко1, Є.В. Крицина1, В.В. Cирота4
Приналежність

1Бєлгородський Державний Національний Дослідницький Університет, вул. Перемоги 85, 308015 Бєлгород, Російська Федерація

2Харківський Національний Університет ім. В.Н. Каразіна, пл. Свободи, 4, 61022 Харків, Україна

3Національний Університет Радіоелектроніки, Бульвар Науки, 14, 61166 Харків, Україна

4Бєлгородський Державний Технологічний Університет ім. В.Г. Шухова, вул. Костюкова, 46, 308012 Бєлгород, Російська Федерація

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 2
Дати Одержано 27 лютого 2019; у відредагованій формі 08 квітня 2019; опубліковано online 15 квітня 2019
Посилання В.Ю. Новіков, В.М. Бєрєснєв, Д.А. Колєсніков, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 2, 02027 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(2).02027
PACS Number(s) 68.55.Jk, 68.65.Ac
Ключові слова Багатошарові покриття (6) , Період модуляції структури, Мікротвердість (27) , Адгезійна міцність (4) , Фазовий і елементний склад (2) .
Анотація

У роботі описується отримання, встановлення механізмів та закономірностей формування фазового складу, структури багатошарових покриттів системи (TiAlСrY)N/ZrN з одинарним і системи (TiAlСrY/Zr)/(TiAlСrY)N/ZrN з подвійним періодом модуляції методом вакуумно-дугового осадження. Мішені розташовували на одній прямій на рівних відстанях від перпендикулярної осі, на якій кріпилися підкладинки. Обертання осі з підкладками здійснювали або безперервно, або з фіксованою затримкою у випарників. Покриття обох систем відрізняються високим ступенем ламінарності шарів. Покриття системи (TiAlСrY)N/ZrN мають виражену шарувату періодичну структуру всього обсягу покриття. Період модуляції (сумарна товщина бішару) такої структури становить близько 30 нм. У покриттях системи (TiAlСrY/Zr)/(TiAlСrYN/ZrN) чітко проглядається два періоди модуляції. Один період приблизно збігається з періодом модуляції зразків системи (TiAlСrY/Zr) N і становить близько 30 нм. Другий період модуляції становить приблизно 1.3 мкм. У нього входить 48 бішарів. Досліджено вплив парціального тиску азоту в камері на вміст азоту в покриттях, їх твердість і адгезійну міцність. Виявлено значне збільшення твердості 68.22 ГПа і адгезійної міцності покриттів з подвійним періодом модуляції структури. Запропоновано принципово новий технологічний підхід до процесу отримання багатошарових покриттів.

Перелік посилань