Структура и свойства покрытий Zr–Ti–B–C–N, полученных методом импульсного магнетронного напыления

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Покрытия Zr–Ti–B–C–N были получены методом реакционного импульсного магнетронного напыления при частотах 0, 50 и 350 кГц. Покрытия содержали высокую суммарную концентрацию неметаллических элементов в диапазоне 80–84 ат.% и обладали плотной малодефектной аморфной структурой. В покрытиях преобладали связи B–N, B–C и Zr–O. Твердость покрытий составила 8–9 ГПа, модуль упругости и упругое восстановление находилось в пределах 126–144 ГПа и 36–40% соответственно. Наименьший коэффициент трения ~0,15 имело покрытие, осажденное при частоте 350 Гц. Максимальный оптический коэффициент пропускания ~90% показало покрытие, полученное при 50 кГц, характеризующееся минимальной толщиной и повышенной концентрацией кислорода. Покрытия Zr–Ti–B–C–N оптимального состава превосходили по коэффициенту пропускания образцы сравнения Zr–B–N.

About the authors

P. V. Kiryukhantsev-Korneev

National University of Science and Technology MISIS

Email: kiruhancev-korneev@yandex.ru
Leninskiy Prospekt, 4s1, Moscow, 119049 Russia

A. D. Chertova

National University of Science and Technology MISIS

Leninskiy Prospekt, 4s1, Moscow, 119049 Russia

V. M. Kasymova

National University of Science and Technology MISIS

Leninskiy Prospekt, 4s1, Moscow, 119049 Russia

E. V. Zabelina

National University of Science and Technology MISIS

Leninskiy Prospekt, 4s1, Moscow, 119049 Russia

E. A. Levinshov

National University of Science and Technology MISIS

Leninskiy Prospekt, 4s1, Moscow, 119049 Russia

References

  1. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Kozlova N.S. et al. // Surface and Coatings Technology. 2022. V. 448. № 128849. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128849
  2. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Kozlova N.S. et al. // Surface and Coatings Technology. 2023. V. 474. № 130042. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130042
  3. Sytchenko A.D., Kozlova N.S., Zabelina E.V. et al. // Surfaces and Interfaces. 2023. V. 37. № 102654. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.102654
  4. Chertova A.D., Levanov A.V., Meshkov B.B. et al. // Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2024. V. 18. № 5. P. 37–43. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2024-5-37–43
  5. Houska J., Kohout J., Mares P. et al. // Thin Solid Films. 2015. V. 586. P. 22–27. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2015.04.023
  6. Mareš P., Vlček J., Houška J. et al. // Thin Solid Films. 2019. V. 688. № 137334. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2019.05.053
  7. Houška J., Kohout J., Vlček J. // Thin Solid Films. 2013. V. 542. P. 225–231. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.07.010
  8. Luo Q.H., Lu Y.H. // Applied Surface Science. 2011. V. 258. № 3. P. 1021–1026. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.08.053
  9. Holzschuh H. // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2002. V. 20. № 2. P. 143–149. https://doi.org/10.1016/S0263-4368(02)00013-6
  10. Zhang M., Jiang J., Houška J. et al. // Acta Materialia. 2014. V. 77. P. 212–222. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2014.05.064
  11. Lin J., Mishra B., Moore J.J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2008. V. 203. № 5–7. P. 588–593. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.06.083
  12. Übleis A., Mitterer C., Ebner R. // Surface and Coatings Technology. 1993. V. 60. № 1–3. P. 571–576. https://doi.org/10.1016/0257-8972(93)90155-H
  13. Movassagh-Alanagh F., Abdollah-Zadeh A., Zolbin M.A. et al. // Tribology International. 2023. V. 179. P. 108137. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.108137
  14. Holzschuh H. // Thin Solid Films. 2004. V. 469–470. P. 92–98. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.08.077
  15. Qiu L., Chen H., Zeng F. et al. // Surface and Coatings Technology. 2024. V. 480. № 130599. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130599
  16. Rebholz C., Leyland A., Larour P. et al. // Surface and Coatings Technology. 1999. V. 116–119. P. 648–653. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00260-1
  17. Wolfe D.E., Singh J., Narasimhan K. // Surface and Coatings Technology. 2003. V. 165. № 1. P. 8–25. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(02)00666-7
  18. Gu Jian-D., Chen Pei-L. // Surface and Coatings Technology. 2006. V. 200. № 10. P. 3341–3346. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.07.049
  19. Braic M., Braic V., Balaceanu M. et al. // Materials Chemistry and Physics. 2011. V. 126. № 3. P. 818–825. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2010.12.036
  20. Neidhardt J., Czigány Z., Sartory B. et al. // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2010. V. 28. № 1. P. 23–31. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2009.07.016
  21. Kelly P.J. // Vacuum. 2000. V. 56. № 3. P. 159–172. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(99)00189-X
  22. Tan X.-Q., Liu J.-Y., Niu J.-R. et al. // Materials. 2018. V. 11. № 1953. https://doi.org/10.3390/ma11101953
  23. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Shvindina N.V. et al. // Ceramics International. 2018. V. 44. № 7. P. 7637–7646. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.01.187
  24. Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N. et al. // Surface and Coatings Technology. 2007. V. 202. № 4–7. P. 861–865. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.05.064
  25. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Chertova A.D., Chudarin F.I. et al. // Surface and Coatings Technology. 2024. V. 484. № 130797. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130797
  26. Iordanova I., Kelly P.J., Burova M. et al. // Thin Solid Films. 2012. V. 520. P. 5333–5339. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.03.097
  27. Audronis M., Kelly P.J., Leyland A. et al. // Thin Solid Films. 2006. V. 515. P. 1511–1516. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2006.04.026
  28. Richter N.A., Yang B., Barnard J.P. et al. // Applied Surface Science. 2023. V. 635. 157709. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157709
  29. Potanin A.Yu., Zaitsev A.A., Pogozhev Yu.S. et al. // Ceramics International. 2024. V. 50(22,B). P. 47433–47444. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.09.094
  30. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sytchenko A.D., Sviridova T.A. et al. // Surface and Coatings Technology. 2022. V. 442. P. 128141. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128141
  31. Kiryukhantsev-Korneev F.V. // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2014. V. 55. P. 494–504. https://doi.org/10.3103/S1067821214050137
  32. Chertova A.D., Sidorenko D.A., Levashov E.A. et al. // Vacuum. 2024. V. 227. № 113456. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113456
  33. García J., Moreno M., Wan W. et al. // Crystals. 2021. V. 11. № 158. https://doi.org/10.3390/cryst11020158
  34. Ul-Hamid A. // J. Adv. Res. 2021. V. 29. P. 107–119. https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.11.010
  35. Tanno Y., Azushima A. // Surface and Coatings Technology. 2009. V. 203. № 23. P. 3631–3637. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.05.043
  36. Kim Y.-S., Park H.-J., Kim Y.-S. et al. // Coatings. 2024. V. 14. № 144. https://doi.org/10.3390/coatings14010144
  37. Rogov A.V., Martynenko Y.V., Kapustin Y.V. et al. // Technical Physics. 2018. V. 63. P. 700–710. https://doi.org/10.1134/S1063784218050195
  38. Lu Y.H., Liu Z.-J., Shen Y.G. // Acta Materialia. 2006. V. 54. P. 2897–2905. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.02.027
  39. Heau C., Terrat J.P. // Surface and Coatings Technology. 1998. V. 108–109. P. 332–339. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00621-5
  40. Nandee R., Chowdhury M.A., Hossain N. et al. // Results in Engineering. 2024. V. 21. № 101738. https://doi.org/10.1016/J.RINENG.2023.101738
  41. Pellegrinoa S., Trocellier P., Thomé L. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 2019. V. 454. P. 61–67. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.02.012
  42. Wdowik U.D., Twardowska A., Rajchel B. // Advances in Condensed Matter Physics. 2017. V. 1. № 4207301. https://doi.org/10.1155/2017/4207301
  43. Rizzo A., Valerini D., Capodieci L. et al. // Applied Surface Science. 2018. V. 427. P. 994–1002 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.08.032
  44. Dreiling I., Haug A., Holzschuh H. et al. // Surface and Coatings Technology. 2009. V. 204. № 6–7. P. 1008–1012. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.05.029
  45. Lin J., Mishra B., Moore J.J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2008. V. 203. № 5–7. P. 588–593. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.06.083
  46. Vlček J., Steidl P., Kohout J. et al. // Surface and Coatings Technology. 2013. V. 215. P. 186–191. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.08.084
  47. Singh K., Krishnamurthy N., Suri A.K. // Tribology International. 2012. V. 50. P. 16–25. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2011.12.023
  48. Abad M., Sánchez-López J., Brizuela M. et al. // Thin Solid Films. 2010. V. 518. № 19. P. 5546–5552. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2010.04.038
  49. Huang S., Zhao Q., Lin C. et al. // Materials Science and Engineering A. 2021. V. 818. № 141394. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141394
  50. Vanegas P.H.S., Calderon V.S., Alfonso O.J.E. et al. // Applied Surface Science. 2019. V. 481. P. 1249–1259. https://doi.org/10.1016/J.APSUSC.2019.03.128

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».