Реєстраційний номер
0217U006785,
0117U000944
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка фізичних основ вакуумного отримання багатошарових функціональних покриттів на основі нітридів перехідних та тугоплавких металів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Погребняк О.Д.,
Дата реєстрації
21-12-2017
Організація виконавець
Сумський державний університет
Опис етапу
Основним завданням наукової роботи є розробка методів структурної інженерії багатошарових наноструктурних покриттів на основі нітридів та карбідів перехідних металів із заданими фізико-механічними властивостями. Об'єкт дослідження: керована технологія отримання багатошарових наноструктурних покриттів з комплексом прогнозованих властивостей на основі нітридів та карбідів перехідних металів, а також фізико-хімічні процеси, що обумовлюють формування та зміни фазового стану, структури, субструктури та функціональних властивостей покриттів. Предмет дослідження: механізми та моделі формування наноструктурних багатошарових покриттів на основі нітридів та карбідів перехідних металів із заданим комплексом фізико-механічних властивостей. Мета дослідження полягає в розробці технологій отримання перспективних наноструктурних багатошарових покриттів з покращеними трибологічними та фізико-механічними властивостями, а також встановлення основних закономірностей, створення моделей та розвиток фізичних уявлень про процеси, що обумовлюють формування складу, структури, функціональних властивостей багатошарових наноструктурних покриттів. Завданням проекту є дослідження впливу параметрів осадження, товщини та складу бішарів на властивості покриттів, а також розробка технологічних рекомендацій до практичного застосування даних покриттів. Складність полягає в тому, що одержання матеріалів методами вакуумно-дугового випаровування є багатофакторним процесом, до якого слід також віднести вплив умов осадження покриттів та домішкових атомів робочої атмосфери в камері на структуру, напружений стан, елементний та фазовий аналіз зростаючого покриття.
Опис продукції
В даній роботі виконано нанесення багатошарових покриттів MoN/CrN та MoN/TiSiN на сталеві підкладки методом вакуумно-дугового випаровування при різних умовах осадження. Проведено первинні дослідження структурного стану та фазового складу отриманих покриттів. Встановлено, що зміна потенціалу зміщення, що подається на підкладку від -20 до -150 В призводить до появи у покриттях різних структур: від кубічної (типу NaCl) до утворення твердого розчину. Також це призводить до формування в шарах покриттів текстури з віссю [100]. Аналіз поперечних перерізів покриттів свідчить про гарну якість отриманих покриттів, що виражається в чіткій планарності шарів та їх відокремленню один від одного. Зменшення товщин біслоїв MoN та CrN та перехід цього показника до нанометрового масштабу (порядка 35 нм) призводить до суттєвого зростання нанотвердості від 15 до 30 ГПа.
Автори роботи
Бондар О.В.
Погребняк О.Д.
Рогоз В.М.
Янченко М.П.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
