Структурні характеристики та фізико-механічні властивості багатокомпонентних нітридних покриттів до і після іонної імплантації

Abstract

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу імплантації негативних іонів Au- на фазовий склад, структурно-напружений і дефектний стан, механічні й трибологічні властивості п'яти- та шести- елементних нітридних покриттів (TiZrAlYNb)Nx і (TiZrHfVNbTa)Nx і вплив на них технологічних умов осадження (тиску робочого газу, і потенціалу зсуву підкладки). Результати дослідження елементного, фазового і напружено-деформованого стану покриттів свідчать про те, що в покриттях відбувається формування двух основних кристалічних фаз – ГЦК і ОЦК в залежності від тиску робочого газу. Фазовий стан змінюється від аморфного до нанокристалічного, а покриття знаходяться під напруженням стиску.

Диссертационная работа посвящена исследованию влияния имплантации отрицательных ионов Au- на фазовый состав, структурно-напряженное и дефектное состояние, механические и трибологические свойства пяти- и шести- элементных нитридных покрытий (TiZrAlYNb)Nx и (TiZrHfVNbTa)Nx и влияние на них технологических условий осаждения (давления рабочего газа, и потенциала смещения подложки). Результаты исследования элементного, фазового и напряженно- деформированного состояния покрытий свидетельствуют о том, что в покрытиях происходит формирование двух основных кристаллических фаз – ГЦК и ОЦК в зависимости от давления рабочего газа. Фазовое состояние изменяется от аморфного до нанокристаллического, а покрытия находятся под напряжениями сжатия.

The thesis is devoted to investigation of the influence of ion implantation by negative ions Au- on the phase composition, structure-stress and defect state, mechanical and trybological properties of five- and six- elements nitride coatings (TiZrAlYNb)Nx and (TiZrHfVNbTa)Nx, and influence on them of the deposition technological parameters – pressure of working state, and substrate bias voltage. The results of the investigation of element, phase and structure-deformated state of the coatings show that, two main crystalline phases are formed in the coatings – FCC and BCC; depending on the working gas pressure phase state is changed from amorphous to nanocrystalline; and coatings are under the compressive stress.