Реєстраційний номер
0216U008263,
0116U007592
, 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 Олександр Дмитрович,
Дата реєстрації
20-12-2016
Організація виконавець
Сумський державний університет
Опис етапу
Об'єкт дослідження: фізичні процеси і явища, пов'язані з наноструктурою багатошарових покриттів на основі нітридів перехідних металів IV-VI груп TiN, ZrN, MoN, CrN TaN, WN і нітриду високоентропійного сплаву (Ti-Zr-Nb-Ta-Hf)N для створення надтвердих зносостійких покриттів. Предмет дослідження: закономірності формування багатошарової нанокомпозитної структури в результаті вакуумного осадження шаруватих твердих і надтвердих зносостійких покриттів, зміцнених нанорозмірними компонентами. Метою роботи є дослідження, визначення нових складів і режимів вакуумного осадження шаруватих твердих та надтвердих зносостійких покриттів, зміцнених нанорозмірними компонентами. Покращення стабільності наноструктурного стану та фізико-механічних властивостей нітридних багатошарових покриттів можливо за рахунок чергування шарів з різними складовими слугує дифузійним бар'єром для мігруючих адатомів. При цьому, в багатошарових нанокомпозитах надтвердий стан передбачає пригнічення процесів росту зародкових тріщин, генерування і поширення забезпечуючих пластичне скидання деформації дислокацій при зменшенні розмірів нанокристалітів до 10 нм, і відсутність характерної для наноструктурних матеріалів аномальної залежності Холла - Петча. В даній роботі приведені результати дослідження фазово-структурного стану, властивостей, размеров нанозерен, твердости та адгезійної міцності в багатошарових покриттях. Виявлено, що при потенціалі зміщення Uп менше, ніж -150 В, в багатошарових покриттях з товщиною шарів близько 50 нм можна досягти двофазного стану з переважною орієнтацією кристалітів, що обумовлює високу твердість (до 47 ГПа) і одночасно високу адгезійну міцність (критичне навантаження до 125 Н), а також низький знос покриттів.
Опис продукції
У роботі досліджено та визначено нові склади і режими вакуумного осадження шаруватих твердих і надтвердих зносостійких покриттів, зміцнених нанорозмірними компонентами. Проведені комплексні дослідження теорії та практики структурної інженерії функціональних багатошарових наноструктурних покриттів на основі перехідних та тугоплавких металів Ti, Y, Hf, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Al, Mo з примусовим фазовим розподілом. Для отриманих покриттів проведені дослідження елементного складу, макровластивостей, фазової і субатомної структури та визначені оптимальні режими вакуумного осадження. Проведено комплексний аналіз фізичних процесів конденсування і механізмів формування структурного стану конденсованої речовини у багатошарових системах. Проведена розробка моделей структурної інженерії не тільки кожного шару окремо, але й шляхом підбору товщини, типу матеріалу, кількості шарів в періоді, для створення штучних структур з унікальними функціональними властивостями. Нітридні покриття отримані до цього на основі елементів
Автори роботи
Бондар Олександр В'ячеславович
Лісовенко Маргарита Олександрівна
Лобода Валерій Борисович
Погребняк Олександр Дмитрович
Рогоз Владислав Миколайович
Смирнова Катерина Василівна
Шипиленко Андрій Павлович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
