Еволюція властивостей іонно-плазмових покриттів на основі нітридів тугоплавких металів

Автори П.В. Турбін , В.М. Береснєв , Д.В. Горох
Приналежність

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, майдан Свободи, 4, 61022 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 5
Дати Одержано 21 серпня 2020; у відредагованій формі 15 жовтня 2020; опубліковано online 25 жовтня 2020
Посилання П.В. Турбін, В.М. Береснєв, Д.В. Горох, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 5, 05031 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(5).05031
PACS Number(s) 81.07.Bc, 61.05.сp,68.55.jm, 61.82.Rx
Ключові слова Метод вакуумно-дугового осадження, Фізичні параметри формування покриттів, Фізико-технічні властивості покриттів.
Анотація

Визначаються деякі закономірності формування покриттів на основі нітридів перехідних металів, отриманих вакуумно-дуговим методом. Покриття формувалися із застосуванням ВЧ імпульсної стимуляції підкладинки. З метою усунення крапельної фракції застосовувалася сепарація іонно-плазмового потоку. Для визначення фізико-механічних властивостей покриттів у роботі використовувалася растрова електронна мікроскопія і метод наноіндентування. Морфологія поверхні покриттів аналізувалася із застосуванням електронно-іонного мікроскопа. Еволюція фізико-механічних властивостей покриттів визначається фізичними параметрами осадження. Склад катодів, що розпорошуються; тиск реакційного газу; потенціал зміщення, який подається на підкладинку, визначають структурно-фазовий стан отриманих покриттів і, тим самим, їх фізико-технічні характеристики. Застосування кремнію як легуючого елемента дозволяє формувати міжкристалітний шар Si3N4. Сегрегація аморфної або квазіаморфної речовини в міжкристалітний простір визначає композитну структуру в покритті. Композитні покриття характеризуються досконалішими фізико-механічними властивостями. Отримані в роботі нанокомпозитні покриття досягають стану надтвердих покриттів (53 ГПа) і високих значень модуля пружності (430 ГПа). При певних умовах формування покриття набувають текстурованого стану. Проаналізована ступінь зміни розмірів областей когерентного розсіювання від умов осадження. Встановлено, що оптимальне управління фізичними параметрами осадження дозволяє формувати іонно-плазмові захисні покриття з програмованими властивостями.

Перелік посилань