Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/80527
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Coating Deposition by Ion-plasma Sputtering of MAX Phase Ti2AlC Target
Other Titles Осадження покриття іонно-плазмовим розпиленням мішені з max фази Ti2AlC
Authors Kuprin, A.S.
Prikhna, T.A.
Reshetnyak, E.N.
Bortnitskaya, M.A.
Kolodiy, I.V.
Belous, V.A.
Dub, S.N.
Ilchenko, A.V.
Sverdun, V.B.
ORCID
Keywords MAX фаза
розпилення
плазма
покриття
структура
твердість
MAX phase
sputtering
plasma
coatings
structure
hardness
Type Article
Date of Issue 2020
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/80527
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation Coating Deposition by Ion-plasma Sputtering of MAX Phase Ti2AlC Target [Текст] / A.S. Kuprin, T.A. Prikhna, E.N. Reshetnyak [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. – 2020. – Т. 12, № 5. – 05011. – DOI: 10.21272/jnep.12(5).05011.
Abstract Вивчено процес осадження покриттів шляхом розпилення мішені на основі MAX-фази Ti2AlC з використанням джерела газової плазми. Показано, що MAX-фаза Ti2AlC відноситься до важкорозпилюємих матеріалів. Зі збільшенням енергії розпилення іонів Ar+ з 400 до 1200 еВ коефіцієнт розпилення мішені на основі MAX-фази збільшується з 0,2 до 0,7 атом/іон. Отримані значення в 1,5 рази нижчі за коефіцієнти розпилення мішені з титану. Фазові перетворення відбуваються на поверхні мішені і пов'язані з розпадом MAX-фази та селективним розпиленням більш легких елементів іонами Ar+. Було встановлено, що на склад нанесених покриттів суттєво впливає величина потенціалу зміщення на підкладці. Зі збільшенням потенціалу в діапазоні від 50 до 200 В відносний вміст алюмінію в покриттях різко падає на користь титану від Ti:Al = 3,5:1 до Ti:Al = 48:1. Незалежно від складу, твердий розчин (Ti, Al)C утворюється в покриттях з кубічною кристалічною решіткою типу NaCl, розміром кристалітів 10-15 нм і текстурою осьового типу. MAX-фаза Ti2AlC в покриттях не виявлена. Покриття мають високу твердість і модуль Юнга, які збільшуються зі зниженням концентрації алюмінію в межах 21-30 ГПа та 290-340 ГПа.
The process of coating deposition by sputtering a target based on the MAX phase Ti2AlC using a gas plasma source has been studied. It has been shown that the MAX phase of Ti2AlC refers to hard-sputtering materials. With an increase in the sputtering energy of Ar+ ions from 400 to 1200 eV, the sputtering coefficient of the target based on the MAX phase increases from 0.2 to 0.7 atom/ion. The obtained values are 1.5 times lower than the sputtering coefficients of the target from titanium. Phase transformations occur on the target surface and are associated with the decay of the MAX phase and the selective sputtering of lighter elements due to the bombardment by Ar+ ions. It was found that the composition of the deposited coatings is significantly affected by the magnitude of the bias potential on the substrate. With increasing potential in the range from 50 to 200 V, the relative aluminum content in the coatings drops sharply, in favor of titanium from Ti:Al = 3.5:1 to Ti:Al = 48:1. Regardless of the composition, a solid solution (Ti, Al)C is formed in the coatings with a cubic crystal lattice of the NaCl type, a crystallite size of 10-15 nm and an axial type texture. The MAX phase Ti2AlC was not detected in the coatings. Received coatings have high hardness and Young's modulus, which increase with decreasing aluminum concentration in the ranges of 21-30 GPa and 290-340 GPa.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
1129315
Colombia Colombia
63436588
Germany Germany
1
Greece Greece
1
Ireland Ireland
578009
Lithuania Lithuania
1
Peru Peru
1
Russia Russia
1
South Korea South Korea
1
Sweden Sweden
1
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
-1948429264
United Kingdom United Kingdom
6288997
United States United States
-1478886010
Unknown Country Unknown Country
304604941
Vietnam Vietnam
1566

Downloads

Albania Albania
1
China China
-1948429263
France France
1
Germany Germany
-1948429264
India India
7842
Ireland Ireland
1
Lithuania Lithuania
1
Russia Russia
1
Singapore Singapore
1
South Korea South Korea
1
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
63436586
United Kingdom United Kingdom
6288998
United States United States
1665893669
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Kuprin_jnep_5_2020.pdf 430,7 kB Adobe PDF 2133735873

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