Preview

Войти

Регистрация нового пользователя Забыли Ваш пароль?

Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

Расширенный поиск

Влияние концентрации азота в газовой смеси на структуру и свойства покрытий Zr–B–(N), полученных методом высокомощного импульсного магнетронного распыления

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2021-3-71-80

Аннотация

Методом высокомощного импульсного магнетронного распыления (HIPIMS) были получены покрытия системы Zr–B–N в газовых средах Ar, Ar + 15%N2 и N2 с использованием СВС-мишени ZrB2. Распыление проводилось при следующих параметрах: средняя мощность – 1 кВт, пиковая мощность – 70 кВт, пиковый ток – 130 А, частота – 100 Гц, длительность импульса – 200 мкс. Рабочее давление в вакуумной камере составляло 0,1–0,2 Па, расстояние между подложкой и мишенью – 80 мм, время осаждения покрытий – 40 мин. В качестве подложек использовались стекло, кремний и быстрорежущая сталь. В целях сравнения эффективности процесса HIPIMS покрытия наносились также методом магнетронного распыления на постоянном токе (DCMS) при средней мощности 1 кВт. Состав и структура покрытий исследовались методами сканирующей электронной микроскопии, оптической эмиссионной спектроскопии тлеющего разряда, спектроскопии комбинационного рассеяния света, инфракрасной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Изучены механические, трибологические и оптические свойства покрытий Zr–B–N, а также стойкость к ударно-динамическим воздействиям. Все полученные покрытия характеризовались плотной структурой и отсутствием столбчатых зерен. С помощью спектроскопических структурных исследований покрытий было выявлено, что при осаждении в реакционной среде образуется фаза BN, которая оказывает существенное влияние на микроструктуру и характеристики покрытий. Показано, что увеличение концентрации азота в газовой смеси при осаждении покрытий Zr–B–N приводит к повышению оптического коэффициента пропускания покрытий до 97 %, стойкости к циклическим ударно-динамическим нагрузкам на 40 % и снижению начального коэффициента трения на 60 %. Выявлено, что максимальными твердостью (19 ГПа) и модулем упругости (221 ГПа) обладает нереакционное покрытие.

Для цитирования:

Сытченко А.Д., Кабилдина С.Б., Кирюханцев-Корнеев Ф.В. Влияние концентрации азота в газовой смеси на структуру и свойства покрытий Zr–B–(N), полученных методом высокомощного импульсного магнетронного распыления. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2021;(3):71-80. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2021-3-71-80

For citation:

Sytchenko A.D., Kabildina S.B., Kiryukhantsev-Korneev P.V. Effect of nitrogen concentration in a gas mixture on the structure and properties of Zr–B–(N) coatings obtained by the HIPIMS method. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2021;(3):71-80. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2021-3-71-80

Просмотров: 399


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International.


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)

119049, г. Москва, Ленинский пр-т, д. 4, НИТУ МИСИС,
редакция журнала «Порошковая металлургия и функциональные покрытия»
Телефон: +7 (495) 638-45-35
E-mail: izv.vuz@misis.ru

Обработка персональных данных
создано и поддерживается NEICON
(лаборатория Elpub)