Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск

Радиационная стойкость наноструктурированных покрытий TiZrSiN

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-5-534-543

Полный текст:

Аннотация

Методом реактивного магнетронного распыления сформированы наноструктурированные покрытия TiZrSiN на различных типах подложек в режимах с недостатком и стехиометрической концентрацией азота. Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурного фазового анализа определено структурно-фазовое состояние исходных покрытий, их толщины, а также морфология. С использованием наноиндентирования по методике Оливера и Фарра, а также трибомеханических испытаний определены твердость, модуль Юнга и коэффициента трения покрытий. Проведено облучение исследуемых покрытий TiZrSiN ионами водорода H+ с энергией 500 кэВ в диапазоне флюенсов от 1 • 1016 до 1 • 1017 ион/см2 на ускорительном комплексе AN 2500. Установлено, что наноструктурированные покрытия TiZrSiN, нанесенные в режимах недостатка и стехиометрии азота являются радиационно-стойкими и потенциально перспективными для эксплуатации как защитных на корпусах малых летательных аппаратов на орбите Земли и в условиях открытого космоса.

Об авторах

Ф. Ф. Комаров
Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Беларусь

Комаров Фадей Фадеевич - член-кореспондент, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией, ИПФП им. А.Н. Сеченко БГУ.
ул. Курчатова, 7, 220045, Минск.



С. В. Константинов
Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Беларусь

Константинов Станислав Валерьевич - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник.
ул. Курчатова, 7, 220045, Минск.



В. А. Зайков
Белорусский государственный университет
Беларусь

Зайков Валерий Александрович - старший преподаватель.
ул. Курчатова, 1, 220045, Минск.



В. В. Пилько
Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Беларусь

Пилько Владимир Владимирович - младший научный сотрудник.
ул. Курчатова, 7, 220045, Минск.



Список литературы

1. Белоус, А. И. Космическая электроника / А. И. Белоус, В. А. Солодуха, С. В. Шведов. - М., 2015. - Т. 1. - 696 с.

2. Гущин, В. Н. Основы устройства космических аппаратов. - М., 2003. - 272 с.

3. Комаров, Ф. Ф. Влияние условий нанесения наноструктурированных покрытий из Ti-Zr-Si-N на их состав, структуру и трибомеханические свойства / Ф. Ф. Комаров, В. В. Пилько, И. М. Климович // Инженерно-физ. журн. -2015. - Т. 88, № 2. - C. 350-354.

4. Система контроля расхода газов для применения в технологии реактивного магнетронного распыления / И. М. Климович [и др.] // Приборы и методы измерений. - 2015. - Т. 6, № 2. - С. 139-147.

5. Powder diffraction file. Alphabetical index inorganic compounds / ed. W. Frank. - Pennsylvania, 1977. - 859 p.

6. Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 1992. - Vol. 7, N 6. - P. 1564-1583. https://doi.org/10.1557/jmr.1992.1564

7. Oliver, W. C. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 2004. - Vol. 19, N 1. - P. 3-20. https://doi.org/10.1557/jmr.2004.19.1.3

8. Износостойкие покрытия Ti-Al-Si-C-N, полученные методом магнетронного распыления СВС-мишеней / Ф. В. Кирюханцев-Корнеев [и др.] // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2011. -№ 3. - С. 22-27.

9. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев. - 3-е изд., доп. и перераб. - М., 1994. - 328 с.

10. Structure and hardness of quaternary TiZrSiN thin films deposited by reactive magnetron co-sputtering / I. A. Saladukhin [et al.] // Thin Solid Films. - 2015. - Vol. 581. - P. 25-31. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2014.11.020

11. Thermal stability of nanostructured TiZrSiN thin films subjected to helium ion irradiation / V. V. Uglov [et al.] // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. - 2015. - Vol. 354. - P. 264-268.

12. Русаков, А. А. Рентгенография металлов / А. А. Русаков. - М., 1977. - 480 с

13. Nanostructured Coatings / eds. A. Cavaleiro, J. T. M. De Hosson. - Berlin, 2006. https://doi.org/10.1007/978-0-387-48756-4

14. The effect of steel substrate pre-hardening on structural, mechanical, and tribological properties of magnetron sputtered TiN and TiAlN coatings / F. F. Komarov [et al.] // Wear. - 2016. - Vol. 352-353. - P. 92-101. https://doi.org/10.1016/j.wear.2016.02.007


Просмотров: 107


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)