The effects of nitrogen atmosphere pressure, constant and high-voltage pulse potentials of the substrate on the structure and properties of vacuum-arc ZrN coatings
Вантажиться...
Дата
2015
ORCID
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт"
Анотація
ZrN-phase coatings with a cubic lattice (NaCl structure type) were produced by the method of vacuum-arc evaporation of a Zr cathode in nitrogen atmosphere at pressures PN between 0.02 and 0.64 Pa. The pressure increase at a bias potential of -150 V leads to formation of the growth texture [111] or to appearance of the bitextural state with the axes [111] and [311]. Additional pulsed-mode supply of high-voltage negative potential Uip = 800…2000 V, with pulse duration of 10 μs and frequency of 7 kHz, stimulates the emergence of texture [110]. At the substructure level, the Uip supply causes the microstrain relaxation and the crystallite size growth with increasing pressure. The observed changes are attributed to increased particle mobility and nitride formation activity under the action of Uip. The hardness increases with increasing pressure and reaches a value of 43 GPa. The Uip supply leads to a shift of the maximum hardness towards higher pressures.
Методом вакуумно-дугового испарения Zr-катода в азотной атмосфере при давлении PN = 0,02…0,64 Па получены покрытия ZrN с кубической (структурный тип NaCl) кристаллической решеткой. Повышение давления при потенциале смещения -150 В приводит к образованию текстуры роста [111] или появлению битекстурного состояния с осями [111] и [311]. Дополнительная подача высоковольтного отрицательного потенциала Uпи = 800…2000 В в импульсном режиме с длительностью 10 мкс и частотой 7 кГц стимулирует появление текстуры [110]. На субструктурном уровне подача Uпи приводит к релаксации микродеформации и росту размеров кристаллитов при повышении давления азота. Наблюдаемые изменения связываются с повышением подвижности частиц и активности нитридообразования в условиях действия Uпи.. Твердость возрастает с увеличением давления и достигает значения 43 ГПа. Подача Uпи приводит к смещению максимальной твердости в сторону больших давлений.
Методом вакуумно-дугового испарения Zr-катода в азотной атмосфере при давлении PN = 0,02…0,64 Па получены покрытия ZrN с кубической (структурный тип NaCl) кристаллической решеткой. Повышение давления при потенциале смещения -150 В приводит к образованию текстуры роста [111] или появлению битекстурного состояния с осями [111] и [311]. Дополнительная подача высоковольтного отрицательного потенциала Uпи = 800…2000 В в импульсном режиме с длительностью 10 мкс и частотой 7 кГц стимулирует появление текстуры [110]. На субструктурном уровне подача Uпи приводит к релаксации микродеформации и росту размеров кристаллитов при повышении давления азота. Наблюдаемые изменения связываются с повышением подвижности частиц и активности нитридообразования в условиях действия Uпи.. Твердость возрастает с увеличением давления и достигает значения 43 ГПа. Подача Uпи приводит к смещению максимальной твердости в сторону больших давлений.
Опис
Ключові слова
ZrN-phase, bias potential, pulsed-mode, substructure, вакуумно-дуговое испарение, Zr-катода, кристаллиты
Бібліографічний опис
The effects of nitrogen atmosphere pressure, constant and high-voltage pulse potentials of the substrate on the structure and properties of vacuum-arc ZrN coatings / O. V. Sobol’ [et al.] // Вопросы атомной науки и техники = Problems of atomic science and technology. – 2015. – № 2 (96). – С. 105-110.