Please use this identifier to cite or link to this item: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/55682
Title: Использование смеси газов (C₂H₂+N₂) для получения высокотвердых карбонитридных покрытий на основе молибдена
Other Titles: Use of a Mixture of Gases (C₂H₂+N₂) to Obtain High-strength Molybdenum-based Carbonyl Nitride Coatings
Authors: Береснев, В. М.
Соболь, Олег Валентинович
Погребняк, Александр Дмитриевич
Литовченко, С. В.
Мейлехов, Андрей Александрович
Немченко, У. С.
Столбовой, Вячеслав Александрович
Евтушенко, Наталья Сергеевна
Колесников, Д. А.
Ковалева, М. Г.
Мазилин, Б. А.
Маликов, Л. В.
Проценко, З. Н.
Дощечкина, И. В.
Keywords: газовая смесь; вакуумно-дуговое испарение; элементный состав; давление; фазовый состав; структура; нанокристаллиты; сверхтвердое состояние; скретч-тестирование; gas mixture; vacuum-arc evaporation; elemental composition; pressure; phase composition; structure; nanocrystallites; superhardness; scratch testing
Issue Date: 2017
Publisher: Сумський державний університет
Citation: Использование смеси газов (C₂H₂+N₂) для получения высокотвердых карбонитридных покрытий на основе молибдена / В. М. Береснев [и др.] // Журнал нано- та електронної фізики = Journal of Nano- and Electronic Physics. – 2017. – Т. 9, № 5. – С. 05043-1-05043-6.
Abstract: Изучено влияние рабочего давления и соотношение компонент смеси газов (C2₂H₂+N₂) на элементный и фазовый составы, структуру и физико-механические характеристики формируемых вакуумно-дуговых покрытий на основе вольфрама. Показано, что для высокотемпературного применения, нитриды менее предпочтительны по сравнению с карбидами. В температурном интервале осаждения 400-550 °С в результате плазмо-химических реакций при составе газовой атмосферы 80% C2₂H₂+20% N₂ максимальное содержание атомов азота в покрытии не превышает 1,5 ат.%. Для состава 40% C2₂H₂+60% N₂ максимальное соотношение N/C (в ат.%) повышается до 10,5 % при максимальном давлении 3х10⁻³ Торр. Относительное содержание атомов азота увеличивается с повышением давления смеси. Плазменно-химические реакции при осаждении в смеси газов приводят к формированию фаз с нанометровым размером кристаллитов и фазовым составом на основе y-MoC (80% C₂H₂+20% N₂) и фаз y-MoC и y-Mo₂N (при меньшем содержании C₂H₂ (40% C₂H₂+60% N₂) в газовой смеси. Установлено, что определяющим фактором повышения твердости является рабочее давление смеси газов при осаждении. При наибольшем давлении 3х10⁻³ Торр, когда формируется текстура [100] нанокристаллитов карбида молибдена (y-MoC) достигается сверхтвердое состояние с твердостью 50,5 ГПа.
The effect of working pressure and the components correlation of the gas mixture (C2₂H₂+N₂) to the elemental and phase compositions, the structure and physical and mechanical characteristics of the vacuumarc coatings formed based on tungsten are studied. It is shown that for high-temperature application, nitrides are less preferable in comparison with carbides. In the temperature range of deposition 400-550 °С, the maximum content of nitrogen atoms in the coating does not exceed 1.5 at.% as a result of plasmachemical reactions with a gas atmosphere composition of 80% C₂H₂+20% N₂. For a composition of 40% C₂H₂+60% N₂, the maximum N/C ratio (in at.%) increases to 10.5% at a maximum pressure of 3х10⁻³ Torr. The relative content of nitrogen atoms increases with increasing pressure of the mixture. Plasma-chemical reactions during precipitation in a mixture of gases lead to the formation of phases with a nanometer-sized crystallite and a phase composition based on y-MoC (80% C₂H₂+20% N₂) and y-MoC and y-Mo₂N phases (with a smaller content of C₂H₂ (40% C₂H₂+60% N₂) in the gas mixture It is established that the determining factor for increasing the hardness is the working pressure of the gas mixture during deposition. With the greatest pressure of 3х10⁻³ Torr, when the texture of nanocrystallites of molybdenum carbide (y-MoC) is formed [100] an ultrahard state with a hardness of 50.5 GPa is achieved.
DOI: doi.org/0.21272/jnep.9(5).05043
URI: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/55682
Appears in Collections:Кафедра "Безпека праці та навколишнього середовища"

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
JNEP_2017_9_5_Beresnev_Ispolzovanie_smesi.pdf622,62 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record  Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.