Структура и свойства покрытий Zr–Ti–B–C–N, полученных методом импульсного магнетронного напыления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Покрытия Zr–Ti–B–C–N были получены методом реакционного импульсного магнетронного напыления при частотах 0, 50 и 350 кГц. Покрытия содержали высокую суммарную концентрацию неметаллических элементов в диапазоне 80–84 ат.% и обладали плотной малодефектной аморфной структурой. В покрытиях преобладали связи B–N, B–C и Zr–O. Твердость покрытий составила 8–9 ГПа, модуль упругости и упругое восстановление находилось в пределах 126–144 ГПа и 36–40% соответственно. Наименьший коэффициент трения ~0,15 имело покрытие, осажденное при частоте 350 Гц. Максимальный оптический коэффициент пропускания ~90% показало покрытие, полученное при 50 кГц, характеризующееся минимальной толщиной и повышенной концентрацией кислорода. Покрытия Zr–Ti–B–C–N оптимального состава превосходили по коэффициенту пропускания образцы сравнения Zr–B–N.

Об авторах

Ф. В. Кирюханцев-Корнеев

Университет науки и технологий МИСИС

Email: kiruhancev-korneev@yandex.ru
Ленинский пр-т, 4с1, г. Москва, 119049 Россия

А. Д. Чертова

Университет науки и технологий МИСИС

Ленинский пр-т, 4с1, г. Москва, 119049 Россия

В. М. Касимова

Университет науки и технологий МИСИС

Ленинский пр-т, 4с1, г. Москва, 119049 Россия

Е. В. Забелина

Университет науки и технологий МИСИС

Ленинский пр-т, 4с1, г. Москва, 119049 Россия

Е. А. Левашов

Университет науки и технологий МИСИС

Ленинский пр-т, 4с1, г. Москва, 119049 Россия

Список литературы

  1. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Kozlova N.S. et al. // Surface and Coatings Technology. 2022. V. 448. № 128849. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128849
  2. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Kozlova N.S. et al. // Surface and Coatings Technology. 2023. V. 474. № 130042. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130042
  3. Sytchenko A.D., Kozlova N.S., Zabelina E.V. et al. // Surfaces and Interfaces. 2023. V. 37. № 102654. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.102654
  4. Chertova A.D., Levanov A.V., Meshkov B.B. et al. // Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2024. V. 18. № 5. P. 37–43. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2024-5-37–43
  5. Houska J., Kohout J., Mares P. et al. // Thin Solid Films. 2015. V. 586. P. 22–27. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.04.023
  6. Mareš P., Vlček J., Houška J. et al. // Thin Solid Films. 2019. V. 688. № 137334. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2019.05.053
  7. Houška J., Kohout J., Vlček J. // Thin Solid Films. 2013. V. 542. P. 225–231. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.07.010
  8. Luo Q.H., Lu Y.H. // Applied Surface Science. 2011. V. 258. № 3. P. 1021–1026. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.08.053
  9. Holzschuh H. // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2002. V. 20. № 2. P. 143–149. https://doi.org/10.1016/S0263-4368(02)00013-6
  10. Zhang M., Jiang J., Houška J. et al. // Acta Materialia. 2014. V. 77. P. 212–222. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2014.05.064
  11. Lin J., Mishra B., Moore J.J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2008. V. 203. № 5–7. P. 588–593. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.06.083
  12. Übleis A., Mitterer C., Ebner R. // Surface and Coatings Technology. 1993. V. 60. № 1–3. P. 571–576. https://doi.org/10.1016/0257-8972(93)90155-H
  13. Movassagh-Alanagh F., Abdollah-Zadeh A., Zolbin M.A. et al. // Tribology International. 2023. V. 179. P. 108137. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.108137
  14. Holzschuh H. // Thin Solid Films. 2004. V. 469–470. P. 92–98. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.08.077
  15. Qiu L., Chen H., Zeng F. et al. // Surface and Coatings Technology. 2024. V. 480. № 130599. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130599
  16. Rebholz C., Leyland A., Larour P. et al. // Surface and Coatings Technology. 1999. V. 116–119. P. 648–653. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00260-1
  17. Wolfe D.E., Singh J., Narasimhan K. // Surface and Coatings Technology. 2003. V. 165. № 1. P. 8–25. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(02)00666-7
  18. Gu Jian-D., Chen Pei-L. // Surface and Coatings Technology. 2006. V. 200. № 10. P. 3341–3346. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.07.049
  19. Braic M., Braic V., Balaceanu M. et al. // Materials Chemistry and Physics. 2011. V. 126. № 3. P. 818–825. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2010.12.036
  20. Neidhardt J., Czigány Z., Sartory B. et al. // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2010. V. 28. № 1. P. 23–31. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2009.07.016
  21. Kelly P.J. // Vacuum. 2000. V. 56. № 3. P. 159–172. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(99)00189-X
  22. Tan X.-Q., Liu J.-Y., Niu J.-R. et al. // Materials. 2018. V. 11. № 1953. https://doi.org/10.3390/ma11101953
  23. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Shvindina N.V. et al. // Ceramics International. 2018. V. 44. № 7. P. 7637–7646. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.01.187
  24. Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N. et al. // Surface and Coatings Technology. 2007. V. 202. № 4–7. P. 861–865. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.05.064
  25. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Chertova A.D., Chudarin F.I. et al. // Surface and Coatings Technology. 2024. V. 484. № 130797. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130797
  26. Iordanova I., Kelly P.J., Burova M. et al. // Thin Solid Films. 2012. V. 520. P. 5333–5339. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.03.097
  27. Audronis M., Kelly P.J., Leyland A. et al. // Thin Solid Films. 2006. V. 515. P. 1511–1516. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2006.04.026
  28. Richter N.A., Yang B., Barnard J.P. et al. // Applied Surface Science. 2023. V. 635. 157709. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157709
  29. Potanin A.Yu., Zaitsev A.A., Pogozhev Yu.S. et al. // Ceramics International. 2024. V. 50(22,B). P. 47433–47444. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.09.094
  30. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Sviridova T.A. et al. // Surface and Coatings Technology. 2022. V. 442. P. 128141. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128141
  31. Kiryukhantsev-Korneev F.V. // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2014. V. 55. P. 494–504. https://doi.org/10.3103/S1067821214050137
  32. Chertova A.D., Sidorenko D.A., Levashov E.A. et al. // Vacuum. 2024. V. 227. № 113456. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113456
  33. García J., Moreno M., Wan W. et al. // Crystals. 2021. V. 11. № 158. https://doi.org/10.3390/cryst11020158
  34. Ul-Hamid A. // J. Adv. Res. 2021. V. 29. P. 107–119. https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.11.010
  35. Tanno Y., Azushima A. // Surface and Coatings Technology. 2009. V. 203. № 23. P. 3631–3637. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.05.043
  36. Kim Y.-S., Park H.-J., Kim Y.-S. et al. // Coatings. 2024. V. 14. № 144. https://doi.org/10.3390/coatings14010144
  37. Rogov A.V., Martynenko Y.V., Kapustin Y.V. et al. // Technical Physics. 2018. V. 63. P. 700–710. https://doi.org/10.1134/S1063784218050195
  38. Lu Y.H., Liu Z.-J., Shen Y.G. // Acta Materialia. 2006. V. 54. P. 2897–2905. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.02.027
  39. Heau C., Terrat J.P. // Surface and Coatings Technology. 1998. V. 108–109. P. 332–339. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00621-5
  40. Nandee R., Chowdhury M.A., Hossain N. et al. // Results in Engineering. 2024. V. 21. № 101738. https://doi.org/10.1016/J.RINENG.2023.101738
  41. Pellegrinoa S., Trocellier P., Thomé L. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 2019. V. 454. P. 61–67. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.02.012
  42. Wdowik U.D., Twardowska A., Rajchel B. // Advances in Condensed Matter Physics. 2017. V. 1. № 4207301. https://doi.org/10.1155/2017/4207301
  43. Rizzo A., Valerini D., Capodieci L. et al. // Applied Surface Science. 2018. V. 427. P. 994–1002 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.08.032
  44. Dreiling I., Haug A., Holzschuh H. et al. // Surface and Coatings Technology. 2009. V. 204. № 6–7. P. 1008–1012. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.05.029
  45. Lin J., Mishra B., Moore J.J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2008. V. 203. № 5–7. P. 588–593. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.06.083
  46. Vlček J., Steidl P., Kohout J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2013. V. 215. P. 186–191. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.08.084
  47. Singh K., Krishnamurthy N., Suri A.K. // Tribology International. 2012. V. 50. P. 16–25. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2011.12.023
  48. Abad M., Sánchez-López J., Brizuela M. et al. // Thin Solid Films. 2010. V. 518. № 19. P. 5546–5552. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2010.04.038
  49. Huang S., Zhao Q., Lin C. et al. // Materials Science and Engineering A. 2021. V. 818. № 141394. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141394
  50. Vanegas P.H.S., Calderon V.S., Alfonso O.J.E. et al. // Applied Surface Science. 2019. V. 481. P. 1249–1259. https://doi.org/10.1016/J.APSUSC.2019.03.128

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025