Дослідження мікротвердості тонких керамічних покриттів, сформованих комбінованим електронно-променевим методом на діелектричних матеріалах

Автори В.С. Антонюк1, Ю.Ю. Бондаренко2, С.О. Билокінь2, В.О. Андриенко2, М.О. Бондаренко2
Приналежність

1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Поремоги, 37, 03056 Київ, Україна

2Черкаський державний технологічний університет, бульвар Шевченка, 460, 18030 Черкаси, Україна

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 6
Дати Одержано 22 червня 2019; у відредагованій формі 01 грудня 2019; опубліковано online 13 грудня 2019
Посилання В.С. Антонюк, Ю.Ю. Бондаренко, С.О. Билокінь, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 6, 06024 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06024
PACS Number(s) 42.79.Bh
Ключові слова Керамічні покриття, Діелектрик (10) , Кремній (82) , Мікротвердість (27) , Електронно-променеве модифікування, Атомно-силова мікроскопія (16) .
Анотація

Встановлені особливості отримання на поверхнях діелектриків (на прикладі кремнію Кр1) тонких керамічних покриттів (TiO2 + Al2O3, Al2O3, ZrO2) при їх формуванні термічним випаровуванням у вакуумі. Досліджено механізм підвищення мікротвердості таких покриттів шляхом їх поверхневого модифікування електронним потоком стрічкової форми. Показано, що комбіноване термовакуумне нанесення тонких керамічних покриттів із порошкових матеріалів на поверхню кремнію Кр1 з наступним їх модифікуванням електронним потоком низької енергії в одному технологічному циклі, дозволяє суттєво зменшити мікрорельєф та стабілізувати однорідність поверхонь покриттів, а також підвищити хімічну і біологічну стійкість цих покриттів до впливу оточуючого середовища. Визначено умови якісного знаходження мікротвердості досліджуваного матеріалу із залученням методу атомно-силової мікроскопії. Проведені дослідження мікротвердості як модифікованих покриттів, так і поверхонь діелектриків, на які проводилося їх нанесення. Встановлено факт нелінійного збільшення мікротвердості (на 13-17 %) тонких покриттів, нанесених на поверхню діелектричного матеріалу комбінованим електронно-променевим методом по мірі зменшення товщини цих покриттів. Показана можливість визначення мікротвердості багатошарових мультифункціональних керамічних покриттів, отриманих комбінованою електронно-променевою технологією, за різних умов та різних режимів проведення технологічного експерименту.

Перелік посилань