Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/80674
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Properties Evolution of Ion-plasma Coatings on the Base of Transition Metal Nitrides
Other Titles Еволюція властивостей іонно-плазмових покриттів на основі нітридів тугоплавких металів
Authors Turbin, P.V.
Beresnev, V.M.
Horokh, D.V.
ORCID
Keywords метод вакуумно-дугового осадження
фізичні параметри формування покриттів
фізико-технічні властивості покриттів
vacuum-arc sputtering method
physical parameters of coating formation
physical and technical properties of coatings
Type Article
Date of Issue 2020
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/80674
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation Turbin, P.V. Properties Evolution of Ion-plasma Coatings on the Base of Transition Metal Nitrides [Текст] / P.V. Turbin, V.M. Beresnev, D.V. Horokh // Журнал нано- та електронної фізики. – 2020. – Т. 12, № 5. – 05031. – DOI: 10.21272/jnep.12(5).05031.
Abstract 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 іонноплазмового 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.
Some regularities of formation of coatings on the basis of nitrides of transition metals obtained by vacuum-arc method are determined. The coatings were formed using RF pulse stimulation of the substrate. In order to eliminate the droplet fraction, ion-plasma flow separation was used. To determine the physical and mechanical properties of the coatings, scanning electron microscopy and the nanoindentation method were used. The surface morphology of the coatings was analyzed using an electron-ion microscope. The evolution of physical and mechanical properties of the coatings was determined by the physical parameters of deposition. The composition of the sprayed cathodes, reaction gas pressure, the displacement potential applied to the substrate determine the structural and phase state of the obtained coatings and, thus, their physical and technical characteristics. The use of silicon as an alloying element allows to form an intercrystalline layer of Si3N4. Segregation of amorphous or quasiamorphic matter in the intercrystalline space determines the composite structure of the coating. Composite coatings are characterized by more advanced physical and mechanical properties. The nanocomposite coatings obtained in the work reach the state of superhard coatings (53 GPa) and high values of the modulus of elasticity (430 GPa). Under certain conditions, the formation of the coating acquires a textured state. The degree of change in the size of the coherent scattering regions from the deposition conditions is analyzed. It is established that the optimal control of the physical parameters of deposition allows to form ion-plasma protective coatings with programmable properties.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
1
Greece Greece
1
Ireland Ireland
6455
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
954054
South Korea South Korea
1
Sweden Sweden
1
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
101011
United Kingdom United Kingdom
43866
United States United States
3013864
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
357

Downloads

Canada Canada
1
China China
650656
France France
1
Germany Germany
650657
India India
1163
Ireland Ireland
1
Lithuania Lithuania
1
Moldova Moldova
1
Singapore Singapore
1
South Korea South Korea
1
Ukraine Ukraine
195564
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
3013865
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Turbin_jnep_5_2020.pdf 498,15 kB Adobe PDF 4511914

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