АНАЛИЗ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА, СФОРМИРОВАННЫХ МЕТОДОМ КОНДЕНСАЦИИ С ИОННОЙ БОМБАРДИРОВКОЙ

  • Pavel V. Orlov Орлов Павел Викторович – к. т. н., в. н. с. Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета (СИБАДИ), Омск, Россия; тел.: +7 (3812) 650145, e-mail: orlov-pv@mail.ru
  • Dmitry N. Korotaev Коротаев Дмитрий Николаевич – д. т. н., доцент, профессор Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета (СИБАДИ), Омск, Россия; тел.: +7 (3812) 729979, e-mail: korotaevd99@mail.ru
  • Sergey N. Nesov Несов Сергей Николаевич – к. ф.-м. н., м. н. с. лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур Омского научного центра СО РАН (ОНЦ СО РАН), Омск, Россия; тел.: +7 (913) 6639018, e-mail: nesov55@mail.ru
  • Petr M. Korusenko Корусенко Петр Михайлович – к. ф.-м. н., м. н. с. лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур Омского научного центра СО РАН (ОНЦ СО РАН), доцент кафедры «Машиностроение и материаловедение» Омского государственного технического университета, Омск, Россия; тел.: +7 (983) 6214220, e-mail: korusenko@obisp.oscsbras.ru
  • Sergey N. Povoroznyuk Поворознюк Сергей Николаевич – к. т. н., доцент, с. н. с. лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур ОНЦ СО РАН, доцент кафедры «Машиностроение и материаловедение» Омского государственного технического университета, Омск, Россия; тел.: +7 (913) 1422386, e-mail: povorozn@obisp.oscsbras.ru
DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2018.20/638
Ключевые слова: нитрид титана, покрытие, конденсация с ионной бомбардировкой, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, ионное травление.

Аннотация

С применением экспериментальных методов анализа исследованы морфология, элементный состав и химическое состояние элементов покрытий на основе нитрида титана, формируемых методом конденсации с ионной бомбардировкой. Установлено, что покрытия с различным временем формирования обладают достаточно близким химическим составом и содержат нитрид (TiN), оксинитрид (TiNxO1-x), оксид (TiOx), карбид титана (TiC). Однако с увеличением времени формирования в покрытиях наблюдается повышение доли углерода, входящего в состав карбида титана. На основе анализа состава покрытий, полученных при различной длительности формирования, а также данных об изменении состава покрытий по глубине предложена возможная динамика внедрения и диффузии примесей (углерода и кислорода) в процессе формирования покрытий.

 

Авторы выражают благодарность Ивлеву К. Е. за проведение исследования образцов методом SEM, а также руководству ОмЦКП СО РАН за предоставление оборудования для исследования образцов методами SEM и EDX.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания, проект № 11.11760.2018/11.12.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

Yur'ev Yu. N., Mikhnevich K. S., Krivobokov V. P., Sidelyov D. V., Kiseleva D. V., Novikov V. А. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RАN [News of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2014, vol. 16, no. 4-3, pp. 672—676. (in Russ.)
2. Fortuna S. V., Sharkeev Y. P., Perry A. J., Matossian J. N., Shulepov I. A. Thin Solid Films, 2000, vol. 377-378, pp. 512—517. DOI: https://doi.org/10.1016/s0040-6090(00)01438-3
3. Khamdokhov А. Z., Teshev R. Sh., Khamdokhov Z. M., Khamdokhov Eh. Z., Kalazhokov Z. Kh., Kalazhokov Kh. Kh. Poverkhnost'. rentgenovskie, sinkhrotronnye i nejtronnye issledovaniya [Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques], 2015, vol. 9, iss. 4, pp. 710 - 714 DOI: https://doi.org/10.1134/s1027451015040096
4. Jafari A., Ghoranneviss Z., Elahi A. S., M. Ghoranneviss, N. F. Yazdi, Rezaei A. Advances in Mechanical Engineering, 2014, Article ID 373847, pp. 1—6. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2014/373847
5. Krivobokov V. P., Sochugov N. S., Solov'ev А. А. Plazmennye pokrytiya (svojstva i primenenie) [Plasma Coatings (Properties and Applications).]. Tomsk, Tomsk Polytechnic University Publ., 2011, 136 p. (in Russ.)
6. Аndrievskij R. А., Umanskij Ya. S. Fazy vnedreniya [Intercalation Phases]. Moscow, Nauka Publ., 1977, 240 p. (in Russ.)
7. Goncharov V. S. Metody uprochneniya konstruktsionnykh materialov. Funktsional'nye pokrytiya: ehlektronnoe uchebnoe posobie [Methods of hardening structural materials. Functional Coverage: e-textbook.]. Tolyatti, TSU Publ., 2017, 205 p. (in Russ.)
8. Chan M., Lu F. Thin Solid Films, 2009, vol. 517, pp. 5006—5009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2009.03.100
9. Morales M., Cucatti S., Acuna J. J. S., Zagonel L. F., Antonin O., Hugon M. C., Marsot N., Bouchet-Fabre B., Minea T., Alvarez F. J. Phys. D: Appl. Phys., 2013 vol. 46 Article ID 155308, pp. 1—8. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/46/15/155308
10. Mohan L., Anandan C., Rajendran N. RSC Adv., 2015, vol. 5, pp. 41763—41771. DOI: https://doi.org/10.1039/C5RA05818J
11. Bolotov V. V., Kan V. E., Knyazev E. V., Davletkildeev N. A., Nesov S. N., Ponomareva I. V., Sokolov D. V., Korusenko P. M. AIP Conference Proceedings, 2017, vol.1876, Article ID 020063, pp. 1—7. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4998883
12. Nesov S. N., Korusenko P. M., Povoroznyuk S. N., Bolotov V. V., Knyazev E. V., Smirnov D. A. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 2017, vol. 410, pp. 222—229. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2017.08.040
13. Dao V., Hoa N. T. Q., Larina L. L., Leed J., Choi H. Nanoscale, 2013, vol. 5, pp. 12237—12244. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/C3NR03219A
14. Shah S. A., Habib T., Gao H., Gao P., Sun W., Green M. J., Radovic M. Chem. Commun, 2017, vol. 53, pp. 400—403. DOI: http://dx.doi.org/10.1039/C6CC07733A
15. Nesov S. N., Korusenko P. M., Bolotov V. V., Povoroznyuk S. N., Smirnov D. А. Phys. Solid State, 2017, vol. 59, iss. 10, pp 2030–2035. DOI https://doi.org/10.1134/S1063783417100286
16. Jaeger D., Patscheider J. Surface Science Spectra, 2013, vol. 20, pp. 1—8. DOI : https://doi.org/10.1116/11.20121107
17. Lin M. C., Chen M.-J., Chang L.-S. Applied Surface Science, 2010, vol. 256, pp. 7242—7245. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.05.058
18. Nakatsuka O., Hisada K., Oida S., Sakai A., Zaima S. Japanese Journal of Applied Physics, 2016, vol. 55, iss. 6S3, Article ID 06JE02, p. 06JE02. DOI: https://doi.org/10.7567/jjap.55.06je02
19. Lütjering G., Williams J.C. Titanium. Heidelberg, Springer Berlin, 2003, 442 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-71398-2
20. Zamulaeva E. I., Levashov E. А., Sviridova T. А., SHvyndina N. V., Petrzhik M. I. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional'nye pokrytiyaIzvestiya Vuzov [Universitiesʹ Proceedings. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings], 2013, no. 3, pp. 73—81. DOI : https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-73-81 (in Russ.)
21. Zhu G., Wang W., Wang R., Zhao C., Pan W., Huang H., Du D., Wang D., Shu D., Dong A., Sun B., Jiang S., Pu Y. Materials, 2017, vol. 10, Article 1007, pp. 1—8. DOI: https://doi.org/10.3390/ma10091007
22. Farhadizadeh A. R., Amadeh A. A., Ghomi H. Communications in Theoretical Physics, 2017, vol. 68, pp. 678—686. DOI: https://doi.org/10.1088/0253-6102/68/5/678
Опубликован
2018-12-17
Как цитировать
Orlov, P. V., Korotaev, D. N., Nesov, S. N., Korusenko, P. M., & Povoroznyuk, S. N. (2018). АНАЛИЗ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА, СФОРМИРОВАННЫХ МЕТОДОМ КОНДЕНСАЦИИ С ИОННОЙ БОМБАРДИРОВКОЙ. Конденсированные среды и межфазные границы, 20(4), 630-643. https://doi.org/10.17308/kcmf.2018.20/638
Выпуск
Том 20 № 4 (2018)
Раздел
Статьи
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC