СТРУКТУРО- И ФАЗООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ВАКУУМНО-ДУГОВЫХ ПОКРЫТИЙ TiN–Ni, ИХ ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ

Проведены исследования процессов структуро- и фазообразования при получении композиционных ионно-плазменных вакуумно-дуговых нано- кристаллических покрытий TiN–Ni в широком интервале концентраций никеля (от 0 до 26 ат.%). Установлено, что введение Ni в состав покрытия приводит к измельчению кристаллитов нитридной фазы. Среднеарифметический размер зерен TiN уменьшается от 100–120 до 15–18 нм при из- менении концентрации Ni от 0 до 12 ат.% и нормальном распределении частиц по размерам. Дальнейшее повышение содержания Ni сопрово- ждается переходом к полимодальному распределению частиц с увеличением их среднеарифметического диаметра до 27 нм для третьей моды. При концентрации никеля до 12–13 ат.% он в покрытии находится в рентгеноаморфном состоянии. При ее увеличении свыше 13 ат.% в составе покрытий формируется интерметаллид TiNi. Это, в свою очередь, обуславливает появление пористости в структуре осаждаемого слоя. Одно- временно с образованием интерметаллида снижается блокирующая роль никеля, что проявляется в росте отдельных зерен TiN до 30–35 нм. По- крытия TiN–Ni характеризуются термической устойчивостью структуры и состава при нагреве до 800 °С. 

1. Sundgren J.-E. // Thin Solid Films. 1985. Vol. 128. P. 128.

2. Veprek S., Reiprich S. // Thin Solid Films. 1995. Vol. 268. Р. 64–71. 3. Блинков И.В., Волхонский А.О., Юдин А.Г. // Физика и химия обраб. матер. 2011. No 6. С. 18.

3. Veprek S., Veprek-Heijman M. G. J., Karvankova P., Prochazka J. // Thin Solid Films. 2005. Vol. 476. Р. 1–9.

4. Блинков И. В., Волхонский А. О., Лаптев А. И. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2013. No 2. С. 54–59.

5. Ivanov Yu. F., Koval N. N., Krysina O. V. et al. // Surface and Coat. Technol. 2012. Vol. 207. Р. 430–434.

6. Li Z. G., Miyake S., Kumagai M. et al. // Surface and Coat. Technol. 2004. Vol. 183. P. 62–68.

7. Akbari A., Riviere J. P., Templier C., Le Bourhis E. // Surface and Coat. Technol. 2006. Vol. 200. Р. 6298–6302.

8. Шелехов Е. В., Иванов А. Н., Фомичева Е. И. // Завод. лаб. 1989. No 12. С. 41–45.

9. Шелехов Е. В., Свиридова Т. А. // МиТОМ. 2000. No 8. С. 16–19.

10. Иванов А. Н., Шелехов Е. В., Кузьмина Е. Н. // Завод. лаб. Диагностика материалов. 2004. Т. 70, No 11. С. 29–33.

11. Кислый П. С., Боднарук М. С., Боровикова М. С. и др. // Керметы. Киев: Наук. думка, 1985. С. 272.

12. Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия,1974.

13. Морохов И. Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды. М.: Атомиздат, 1977.