Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/66262
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Использование смеси газов (C2H2+N2) для получения высокотвердых карбонитридных покрытий на основе молибдена
Other Titles Використання суміші газів (C2H2+N2) для отримання надтвердих карбонітридних покриттів на основі молібдену
Authors Береснев, В.М.
Соболь, О.В.
Pohrebniak, Oleksandr Dmytrovych  
Литовченко, С.В.
Мейлехов, А.А.
Немченко, У.С.
Столбовой, В.А.
Евтушенко, Н.С.
Колесников, Д.А.
Ковалева, М.Г.
Мазилин, Б.A.
Маликов, Л.В.
Проценко, З.Н.
Дощечкина, И.В.
Keywords Газовая смесь
Вакуумно-дуговое испарение
Элементный состав
Давление
Фазовый состав
Структура
Нанокристаллиты
Сверхтвердое состояние
Скретч-тестирование
Газова суміш
Вакуумно-дугове випаровування
Елементний склад
Тиск
Фазовий склад
Нанокристаліти
Надтвердий стан
Скретч-тестирование
Gas mixture
Vacuum-arc evaporation
Elemental composition
Pressure
Phase composition
Structure
Nanocrystallites
Superhardness
Scratch testing
Type Article
Date of Issue 2017
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/66262
Publisher Сумский государственный университет
Citation Использование смеси газов (C2H2+N2) для получения высокотвердых карбонитридных покрытий на основе молибдена [Текст] / В.М. Береснев, О.В. Соболь, А.Д. Погребняк [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. - 2017. - Т.9, № 5. - 05043. - DOI: 10.21272/jnep.9(5).05043.
Abstract Изучено влияние рабочего давления и соотношение компонент смеси газов (C2H2+N2) на элементный и фазовый составы, структуру и физико-механические характеристики формируемых вакуумно-дуговых покрытий на основе вольфрама. Показано, что для высокотемпературного применения, нитриды менее предпочтительны по сравнению с карбидами. В температурном интервале осаждения 400-550 °С в результате плазмо-химических реакций при составе газовой атмосферы 80% C2H2+20% N2 максимальное содержание атомов азота в покрытии не превышает 1,5 ат.%. Для состава 40% C2H2+60% N2 максимальное соотношение N/C (в ат.%) повышается до 10,5 % при максимальном давлении 3×10 – 3Торр. Относительное содержание атомов азота увеличивается с повышением давления смеси. Плазменно-химические реакции при осаждении в смеси газов приводят к форми- рованию фаз с нанометровым размером кристаллитов и фазовым составом на основе 𝜸- MoC (80% C2H2+20% N2) и фаз 𝜸-MoC и 𝜸-Mo2N (при меньшем содержании C2H2 (40% C2H2+60% N2) в газовой смеси. Установлено, что определяющим фактором повышения твердости является рабочее давление смеси газов при осаждении. При наибольшем давлении 3×10 – 3Торр, когда формируется текстура [100] нанокристаллитов карбида молибдена (𝜸-MoC) достигается сверхтвердое состояние с твердостью 50,5 ГПа.
Вивчено вплив робочого тиску та співвідношення компонент суміші газів (C2H2+N2) на елементний і фазовий склад, структуру та фізико-механічні характеристики вакуумно-дугових покриттів на основі вольфраму. Показано, що для високотемпературного застосування нітриди гірші порівняно з карбідами. В температурному інтервалі осадження 400-550 °С в результаті плазмо-хімічних реакцій при складі газової атмосфери 80% C2H2+20% N2 максимальний вміст атомів азота в покритті не перевищує 1,5 ат.%. Для суміші 40% C2H2+60 %N2 максимальне співвідношення N/C (в ат.%) зростає до 10,5 % при максимальному тиску 3×10 – 3Торр. Відносний вміст атомів азоту збільшується з підвищенням тиску суміші. Плазмово-хімічні реакції при осадженні в суміші газів призводять до формування фаз з нанометровим розміром кристалітів і фазовим складом на основі 𝜸-MoC (80% C2H2+20% N2) і фаз 𝜸-MoC и 𝜸-Mo2N (при меншому вмісті C2H2 (40% C2H2+60% N2) в газовій суміші. Установлено, що визначальним фактором підвищенням твердості є робочий тиск суміші газів при осадженні. При найбільшому тиску 3×10 – 3Торр, коли формується текстура [100] нанокристалітів карбиду молибдена (𝜸-MoC) досягається надтвердий стан з твердістю 50,5 ГПа.
The effect of working pressure and the components correlation of the gas mixture (C2H2+N2) to the elemental and phase compositions, the structure and physical and mechanical characteristics of the vacuumarc coatings formed based on tungsten are studied. It is shown that for high-temperature application, nitrides are less preferable in comparison with carbides. In the temperature range of deposition 400-550 °С, the maximum content of nitrogen atoms in the coating does not exceed 1.5 at.% as a result of plasmachemical reactions with a gas atmosphere composition of 80% C2H2+20% N2. For a composition of 40% C2H2+60% N2, the maximum N/C ratio (in at.%) increases to 10.5% at a maximum pressure of 3×10 – 3 Torr. The relative content of nitrogen atoms increases with increasing pressure of the mixture. Plasma-chemical reactions during precipitation in a mixture of gases lead to the formation of phases with a nanometer-sized crystallite and a phase composition based on 𝜸-MoC (80% C2H2+20% N2) and 𝜸-MoC and 𝜸-Mo2N phases (with a smaller content of C2H2 (40% C2H2+60% N2) in the gas mixture It is established that the determining factor for increasing the hardness is the working pressure of the gas mixture during deposition. With the greatest pressure of 3×10 – 3 Torr, when the texture of nanocrystallites of molybdenum carbide (𝜸-MoC) is formed [100] an ultrahard state with a hardness of 50.5 GPa is achieved.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Germany Germany
1
Ukraine Ukraine
1
United States United States
7
Unknown Country Unknown Country
24

Downloads

Germany Germany
1
Unknown Country Unknown Country
9

Files

File Size Format Downloads
JNEP_05043.pdf 622,62 kB Adobe PDF 10

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.