Адгезійні характеристики покриттів і методи їх вимірювання

  • В. М. Лунёв Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, Украина
  • О. В. Немашкало Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, Украина
Ключові слова: покриття; адгезія; відрив; шкрябання; наноіндетація

Анотація

У роботі проаналізовані інформаційні потоки за 1980 – 2009 р. на основі Баз Даних MSCI, INIS, і Inspeс за результатами досліджень міцності зчеплення покриттів із підкладкою і методи її вимірювання. Проведений аналіз показує, що основними методами, вживаними для визначення адгезій, є метод відриву покриття від підкладки і метод шкрябання. На долю останнього припадає ∼70% застосувань. Найбільш високих значень міцності зчеплення було набуто при осадженні покриттів із плазми вакуумного дугового розряду при попередньому очищенні поверхні підкладок високоенергетичними іонами осадженого матеріалу (310 Мпа для плівок нікелю на підкладках із ковару).

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

В. М. Лунёв, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, Украина

снс

О. В. Немашкало, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, Украина

снс

Посилання

Покрытия металлические и неметаллические, неорганические. Методы контроля. ГОСТ 9.302-88.

Гринченко В.Т., Капралова Н.А., Кудряшев Н.И., Левин А.М. Нанесение металлических пленок на подложки из различных материалов вакуумным плазменно-дуговым методом, неорганические материалы//Рос. Ак. Наук. – 1992. – Т. 28, № 8. – С. 1630-1634.

Schmidbauer S., Hahn J., Richter F. Adhesion of metal coatings on ceramics deposited by different techniques //Surface and Coatings Technology. – 1993. – Vol. 59. – P. 325-329.

Piekoszenwski J., Krajewski A. et all. Brazing of alumina ceramics modified by pulsed plasma beams combined with arc PVD treatment//Vacuum. – 2003. – Vol. 70. – P. 307-312.

Sheng Zhu, W. Wlosinski. Joining of AlN ceramic to metals usings sputtered Al or Ti films// Journal of Materials Processing Technology. – 2001. – Vol. 109. – P. 277-282.

Shoji Noda, Haruo Doi, Osami Kamigaito. Metal-ceramic surface composites formed by a high energy ion irradiation and their mechanical properties//Radiat. Phys. Chem. – 1987. – Vol. 30, Iss 4. – P. 253-261.

Shoji Noda, Haruo Doi et all. Impovement for adhesion of thin metal films on ceramics by ion bombardment and application to metal-ceramic joining//Journal of materials science letters. – 1986. – Vol. 5. – P.381-383.

Wang Y.H., Wang H.X. et all. Brazing of Ti/Nicoated Diamond//Key Engineering Materials Vols. – 2001. – Vol. 202-203. – P. 147-150.

Sokolov V.K., Yu.M. et. all. Adhesion strength of coating of fluoride-reduced tungsten with nickel//Tsvetnye-Metal. Korolev ly-USSR. – 1983, Iss 11. – P. 66-67.

Pershin V., Lufitha M. et. all. Effect of substrate temperature on Adhesion Strength of plasmasprayed nickel coatings//Journal of Thermal Spray Technology. – 2003. – Vol. 12 (3). – P. 370-376.

Костиков В.И., Шестерин Ю.А. и др. Свойства плазменных вольфрамовых покрытий//Физика и химия обработки материалов. – 1982. – № 6. – С. 47-51.

Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. – М.: Химия, 1977. – 351 с.

Liao Yi-de, Li Zhuang-yun, Tang Guo-qun. Evaluation for adhesion strength of coating and substrate by burying beforehand specimen//Journal of Wuhan University of Technology Mater Sci Ed. – 2003. – Vol. 18, Iss 1. – P. 31-35.

Демиденко Л. М. Высокоогнеупорные композиционные покрытия. – М.: Металлургия, 1979. – 216 с.

Kikuchi A., Baba S., Kinbara A. Measurements of the adhesion of evaporated metal films. III// Journal of the Vacuum Society of Japan. – 1984. – Vol. 27, Iss 5. – P. 448-451.

Westergard R., Svahn F. et. all. Novel load-carrying layers to support low-friction PVD-coatings//Surface and Coatings technology. – 2003. – Vol. 176, Iss 1. – P. 14-22.

Matyunin V.M., Volkov P.V. et. all. Determination of the mechanical properties and adhesion strength of ion-plasma coatings using sclerometry//Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – 2002. – Iss 3. – P. 36-39.

S perties//Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms.– 2006. – Vol. 251 (2). – P. 402-406.

Yonekura D., Murakami R.I. Influence of ionbombardment on critical load of CrN deposited onto aluminum-alloy by arc ion plating method. P. 1//International Journal of modern Physics. – 2006.– Vol. 20, Iss 25-27, Sp Iss. – P. 3842-3847.

Al-Olayyan Y., Fuchs G., Baney R., Tulenko J. The effect of Zircaloy-4 substrate surface condition on the adhesion strength and corrosion of SiC coatings//Journal of Nuclear Materials. – 2005. – Vol. 346, Iss 2-3. – P. 109-119.

Jyh-Wei Lee, Shih-Kang Tien, Yu-Chu Kuo. The effects of pulse frequency and substrate bias to the mechanical properties of CrN coatings deposited by pulsed DC magnetron sputtering// Thin Solid Films. – 2006. – Vol. 494, Iss 1-2. – P. 161-167.

Youming Liu, Liuhe Li, Xun Cai, Qiulong Chen, Ming Xu, Yawei Hu, Tik-Lam Cheung, Shek C., Paul K. Chu. Effects of pretreatment by ion implantation and interlayer on adhesion between aluminum substrate and TiN film//Thin Solid Films. – 2005. – Vol. 493, Iss 1-2. – P. 152-159.

Gonczy S.T., Randall N. An ASTM standard for quantitative scratch adhesion testing of thin, hard ceramic coatings//J. of Applied Ceramic Technology. – 2005. – Vol. 12, Iss 5. – P. 422-428.

Ichimura H., Ishii Y. Effects of indenter radius on the critical load in scratch testing//Surf. and Coat. Techn. – 2003. – Vol. 165. – P. 1-7.

Suzuki S. Internal stress and adhesion of thin films sputtered onto glass by an in-line sputtering system//Thin Solid Films. – 1999. – Vol. 351. – P. 194-197.

Ektessabi A.M., Sato S., Kitamura H., Masaki Y. Simulation of ion beam assisted deposition-a comparison with experimental results//Vacuum. –1993. – Vol. 44, Iss 3-4. – P. 213-217.

Akira Kinbara, Shigeru Baba, Eiji Kusano. Adhesion measurement of thin films on glass substrates by scratch method//Coatings Glass. – 1999. – P. 218-222.

Benjamin P., Weaver C. Measurement of adhesion of thin films//Proceedings of the Royal Society A.–1960.– Vol. 254, Iss 1277. – P. 163-176.

Hamilton G.M., Goodman L.E. The stress field created by a circular sliding contact//J. Appl. Mech. – 1966. – Vol. 33. – P. 371-376.

Cailler M., Ouis A. et. all. Adhesion strength of copper thin-films to a E24 carbon steel: effect of substrate surface ion bombardment etching// J. Adhesion Sci. Technol. – 1993. – Vol. 7, Iss 2. – P.141-157.

Маслов Е.Н. Теоретические основы процесса царапания металлов. – М.: Наука, 1968. – С. 24-44.

Фукс-Рабинович Г.С., Моисеев В.Ф., Кацура А.А. и др. Использование метода склерометрии для определения адгезионных свойств ионно-плазменных покрытий//Заводская лаборатория. – 1990. – № 2. – С. 95-98.

Akabane T., Sasajima Y., Onuki J. Nanoscratching of metallic thin films on silicon substrate: a molecular dynamics study//J. of Electronic Mater. – 2007. – Vol. 36, Iss 9. – P. 1174-1180.

Arslan E., Baran Ц., Efeoglu I., Totik Y. Evaluation of adhesion and fatigue of MoS2-Nb solid-lubricant films deposited by pulsed-dc magnetron sputtering//Surf. and Coat. Techn. – 2008. – Vol. 202, Iss 11. – P. 2344-2348.

Chua K., Shen Y.G. Mechanical and tribological properties of nanostructured TiN/TiBN multilayer films//Wear. – 2008. – Vol. 265, Iss 3-4. – P. 516-524.

Zhou L.P., Wang M.P., Wang R., Li Z. et. all. Enhanced adhesion of Cu-W thin-films by ionbeam assisting bombardment implanting//Transactions of Nonferrous Metals Society of China. – 2008. – Vol. 18, Iss 2. – P. 372-377.

Головин Ю.И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках (обзор)//Физика твердого тела. – 2008. – Т. 5, № 12. – С. 2113-2142.

Burnett P.J., Rickerby D.S. The relationship between hardness and scratch adhesion//Thin Solid Films. – 1987. – Vol. 154, Iss 1-2. – P. 403-416.

TakenoT., Shiota H., Sugawara T., Miki H., Takagi T. Highly adherent tungsten-containing diamond-like carbon (W-DLC) coating on a NiTi shape memory alloy under 10% tensile strain// Diamond and Related Materials. – 2009. – Vol. 18, Iss 2-3. – P. 403-406.

Volinsky A., Moody N., Gerberich W. Interfacial toughness measurements for thin films on substrates//Acta Materialia. – 2002. – Vol. 50, Iss 3. – P. 441-466.
Опубліковано
2010-02-26
Як цитувати
Лунёв, В. М., & Немашкало, О. В. (2010). Адгезійні характеристики покриттів і методи їх вимірювання. Журнал фізики та інженерії поверхні, 8(1), 64 - 71. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/11940