Structure and mechanical properties of zrn coatings formed by deposition of vacuum arc plasma fluxes
Keywords:
zirconium nitride, vacuum arc, coatings properties
Abstract
ZrN coatings received by deposition of vacuum arc plasma fluxes are investigated. Results of rese arches of influence of nitrogen pressure and substrate potential for coatings deposition rate, their me chanical properties, and also on structure and phase structure are given. In pressures area of 0,2— 6,65 Pa are observed substantial increase of coatings deposition rate, conditioned braking of ele ctro nic component of plasma at collisions with the molecules of nitrogen. Coatings possess the high va lues of nanohardness (≈30 GPa) and Young’s modulus (≈400 GPa). At the increase of nitrogen pressure the diphasic state in coatings will be realized — along with cube stoichiometrical ZrN (or even superstoichiometrical composition) Xray amorphous zirconium nitride which composition Zr3N4 is added is present in coating.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Аксенов И. И., Андреев А. А., Романов А. А., Падалка В. Г., Толок В. Т., Хороших В. М. и др., Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбардировкой) // УФЖ. — 1979. — Т. 24, № 4. — C. 515—525.
Хороших В. М., Леонов С. А, Белоус В. А. Влияние геометрии подложки на процесс конденсации ионно-плазменных покрытий // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (17). — 2008. — № 1, C. 72—76.
Хороших В. М., Леонов С. А. О характере влияния различных газов на процесс конденсации покрытий из плазмы вакуумной дуги // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 3. — С. 268—272.
Хороших В. М. Плазма вакуумной дуги в присутствие газа в разрядном промежутке // Физическая инженерия поверхности. — 2005. — Т. 3, № 1—2. — С. 82—96.
Саблев Л. П., Долотов Ю. И., Ступак Р. И., Осипов В. А. Электродуговой испаритель металлов с магнитным удержанием катодного пятна // ПТЭ. — 1976. — № 4. — С. 247—298.
Хороших В. М. Эрозия катода и расход массы катодного материала в стационарной дуге низкого давления // Физическая инженерия поверхности. — 2004. — Т. 2, № 4. — С. 184—199.
Norouzia Shahab, Mojtahedzadeh Larijani Majid, Reza Afzalzaden D. Effect of nitrogen flow ratio on structure and properties of zirconium nitride films on Si (100) prepared by ion beam sputtering. Bull. Mater. Sci. — 2012. — Vol. 35, No. 5. — P. 885—887.
Хороших В. М. Капельная фаза эрозии катода стационарной вакуумной дуги // Физическая инженерия поверхности. — 2004. — Т. 2, № 4. — C. 200—213.
Cheng Zhongyuan, Wang Min, Zou Jiyan. Thermal analysis of macroparticles during vacuum arc deposition of TiN. Surface & Coating Technology . — 1997. — Vol. 92. — P. 50—55.
Козырев А. В., Шишков А. Н. Два режима теплообмена металлической макрочастицы в неравновесной плазме // Письма в ЖТФ. — 2002. — Т. 28, № 12. — С. 33—39.
Крауз В. И., Мартыненко Ю. В., Свечников Н. Ю., Смирнов В. П., Станкевич В. Г., Химченко Л. Н. Наноструктуры в установках управляемого термоядерного синтеза // УФН. — 2010. — Т. 180, № 10. — С. 1055—1080.
Oliver W. C., Pharr G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // J. Mater. Res., 1992, 7(6). — P. 1564—1583.
Аксенов И. И., Антуфьев Ю. П., Брень В. Г., Хороших В. М. Влияние давления газа в реакционном объеме на процесс синтеза нитридов при конденсации плазмы металлов // Химия высоких энергий. — 1986. — Т. 20, № 1. — С. 82—86.
Koutsokeras L. E. and Abadias G. Intrinsic stress in ZrN thin films: Evaluation of grain boundary contribution from in situ wafer curvature and ex situ x-ray diffraction techniques // J. Appl. Phys. — 2012. — Vol. 111. — P. 093509.
Chiou S. Y. and Bing Hwang Bing H. Residual stress and strains of highly textured ZrN films examined by x-ray diffraction methods // J. Phys. D.: Appl. Phys. — 1998. — Vol. 31. — P. 349—354.
Beniaa H. M., Guemmaza M., Schmerberb G., Mosserb A., Parlebas J. C. Optical properties of non-stoichiometric sputtered zirconium nitride films. // Applied Science. — 2003. — Vol. 211. — P. 146—155.
Хороших В. М., Леонов С. А, Белоус В. А. Влияние геометрии подложки на процесс конденсации ионно-плазменных покрытий // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (17). — 2008. — № 1, C. 72—76.
Хороших В. М., Леонов С. А. О характере влияния различных газов на процесс конденсации покрытий из плазмы вакуумной дуги // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 3. — С. 268—272.
Хороших В. М. Плазма вакуумной дуги в присутствие газа в разрядном промежутке // Физическая инженерия поверхности. — 2005. — Т. 3, № 1—2. — С. 82—96.
Саблев Л. П., Долотов Ю. И., Ступак Р. И., Осипов В. А. Электродуговой испаритель металлов с магнитным удержанием катодного пятна // ПТЭ. — 1976. — № 4. — С. 247—298.
Хороших В. М. Эрозия катода и расход массы катодного материала в стационарной дуге низкого давления // Физическая инженерия поверхности. — 2004. — Т. 2, № 4. — С. 184—199.
Norouzia Shahab, Mojtahedzadeh Larijani Majid, Reza Afzalzaden D. Effect of nitrogen flow ratio on structure and properties of zirconium nitride films on Si (100) prepared by ion beam sputtering. Bull. Mater. Sci. — 2012. — Vol. 35, No. 5. — P. 885—887.
Хороших В. М. Капельная фаза эрозии катода стационарной вакуумной дуги // Физическая инженерия поверхности. — 2004. — Т. 2, № 4. — C. 200—213.
Cheng Zhongyuan, Wang Min, Zou Jiyan. Thermal analysis of macroparticles during vacuum arc deposition of TiN. Surface & Coating Technology . — 1997. — Vol. 92. — P. 50—55.
Козырев А. В., Шишков А. Н. Два режима теплообмена металлической макрочастицы в неравновесной плазме // Письма в ЖТФ. — 2002. — Т. 28, № 12. — С. 33—39.
Крауз В. И., Мартыненко Ю. В., Свечников Н. Ю., Смирнов В. П., Станкевич В. Г., Химченко Л. Н. Наноструктуры в установках управляемого термоядерного синтеза // УФН. — 2010. — Т. 180, № 10. — С. 1055—1080.
Oliver W. C., Pharr G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // J. Mater. Res., 1992, 7(6). — P. 1564—1583.
Аксенов И. И., Антуфьев Ю. П., Брень В. Г., Хороших В. М. Влияние давления газа в реакционном объеме на процесс синтеза нитридов при конденсации плазмы металлов // Химия высоких энергий. — 1986. — Т. 20, № 1. — С. 82—86.
Koutsokeras L. E. and Abadias G. Intrinsic stress in ZrN thin films: Evaluation of grain boundary contribution from in situ wafer curvature and ex situ x-ray diffraction techniques // J. Appl. Phys. — 2012. — Vol. 111. — P. 093509.
Chiou S. Y. and Bing Hwang Bing H. Residual stress and strains of highly textured ZrN films examined by x-ray diffraction methods // J. Phys. D.: Appl. Phys. — 1998. — Vol. 31. — P. 349—354.
Beniaa H. M., Guemmaza M., Schmerberb G., Mosserb A., Parlebas J. C. Optical properties of non-stoichiometric sputtered zirconium nitride films. // Applied Science. — 2003. — Vol. 211. — P. 146—155.
Published
2017-03-24
How to Cite
Хороших, В. М., Леонов, С. А., Белоус, В. А., Василенко, Р. Л., Колодий, И. В., Куприн, А. С., Тихоновский, М. А., & Толмачева, Г. Н. (2017). Structure and mechanical properties of zrn coatings formed by deposition of vacuum arc plasma fluxes. Journal of Surface Physics and Engineering, 12(1), 45-56. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8229
Section
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
