Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Przegląd Elektrotechniczny

2 2012

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Zr-Ti-Si-N

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Protective coatings based on Zr-Ti-Si-N their physical and mechanical properties and phase composition

Kirik G., Kozak C., Opielak M.

Przegląd Elektrotechniczny

2012

R. 88, nr 10a

319-321

Hard and super hard coatings of Zr-Ti-Si-N of from 2.8 to 3.5 um thickness were fabricated using vacuum arc source with (HF) stimulation. Six series of samples with various Zr and Ti content were studied. The samples were annealed in vacuum and in air at 1200oC. It was found that films with a high Zr and Ti content were thermally stable up to 1180 C. At the same time, a thin oxide layer of 180 to 240nm was found in the surfaces, which protected the sample from destruction. A size of grains of a substitution solid solution (Zr, Ti)N varied from (10 – 12)nm to 25nm, but Ti concentration in the solid solution increased. In the process of annealing, hardness of the best series of samples increased from 39.6 š 1.4GPa to 53.6GPa, which seemed to indicate that a spinodal segregation along grain interfaces was finished. Tribotechnical characteristics of coatings were measured for various contents of basic elements Zr, Ti, and Si. The work was funded by the project of NAS of Ukraine “Nanomaterials, Nanotechnologies, Nanosystems”.

Twarde i supertwarde powłoki Zr-Ti-Si-N o grubości od 2,8 do 3,5 um zostały wytworzone wykorzystując próżniowe źrodło łuku ze stymulacj. HF. Przebadano sześć serii próbek o rożnej zawartości Zr oraz Ti. Próbki zostały wygrzane w prożni i w powietrzu w temperaturze 1200 C. Wykazano, że warstwy z wysoką zawartości. Zr oraz Ti były stabilne termicznie do temperatury 1180 C. W tym samym czasie cienka warstwa tlenku o grubości od 180 do 240nm została zidentyfikowana w obrębie powierzchni, które ochraniały próbkę przed zniszczeniem. Rozmiar ziaren substytutu roztworu stałego (Zr, Ti)N zmieniał się od (10 . 12)nm do 25nm, jednakże koncentracja Ti w roztworze stałym wzrastała. W procesie wygrzewania twardość najlepszej serii próbek wzrosła od 39,6 +- 1,4GPa do 53,6GPa, co wydaje się wskazywać, że oddzielanie spinodalne wzdłuż interfejsu ziaren zostało zakończone. Charakterystyki trybo techniczne powłok zostały zmierzone dla różnych zawartości podstawowych pierwiastków Zr, Ti, oraz Si. Badania zostały sfinansowane ze środków ukraińskiego projektu NAS "Nanomateriały, Nanotechnologie, Nanosystemy". (Powłoki ochronne wytworzone w oparciu o Zr-Ti-Si-N . właściwości mechaniczne i skład fazowy).

Physical and Mechanical Properties, Effect of Thermal Annealing in Vacuum and in Air on Nanograin Sizes in Hard and Superhard Coatings Zr-Ti-Si-N

Pogrebnjak A. D., Mahmood A. M., Demianenko A. A., Baidak V. S., Shypylenko A. P., Beresnev V. M., Grudnitskii V. V., Zhukowski P.

Przegląd Elektrotechniczny

2012

R. 88, nr 7a

315-318

Zr-Ti -Si-N coating had high thermal stability of phase composition and remained structure state under thermal annealing temperatures reached 1180oC in vacuum and 830oC in air. Effect of isochronous annealing on phase composition, structure, and stress state of Zr-Ti-Si-N- ionplasma deposited coatings (nanocomposite coatings) was reported. Below 1000oC annealing temperature in vacuum, changing of phase composition is determined by appearing of siliconitride crystallites (B-Si3N4) with hexagonal crystalline lattice and by formation of ZrO2 oxide crystallites. Formation of the latter did not result in decay of solid solution (ZrTi)N but increased in it a specific content of Ti-component. Vacuum annealing increased sizes of solid solution nanocrystallites from (12 to 15) and as-deposited coatings to 25 nm after annealing temperature reached 1180oC. One could also find macro- and microrelaxations, which were accompanied by formation of deformation defects, which values reached 15.5 vol.%. Under 530oC annealing in vacuum or in air, nanocomposite coating hardness increased. When Ti and Si concentration increased and three phases nc-ZrN, (Zr, Ti)N-nc, and á-Si3N4 were formed, average hardness increased to (40,8š4) GPa. Annealing to 500oC increased hardness and demonstrated lower spread in values H=(48š6) GPa and E=(456š78) GPa.

Powłoki Zr-Ti-Si-N posiadają wysoką stabilność termiczną składu fazowego i zachowują stan strukturalny w temperaturach wygrzewania poniżej 1180oC w próżni i 830oC w powietrzu. Opisany został wpływ wygrzewania izochronicznego na skład fazowy, budowę i stan naprężeń powłok Zr-Ti-Si-N- nanoszonych jonowo (powłok nanokompozytowych). W próżni, w temperaturach wygrzewania poniżej 1000oC, zmiany składu fazowego są określone poprzez pojawianie się krystalitów azotku krzemu (B-Si3N4) o heksagonalnej sieci krystalicznej oraz przez tworzenie krystalitów tlenku ZrO2. Tworzenie tych ostatnich nie powodowało rozpadu roztworu stałego (ZrTi)N, jednakże zwiększyło w nim zawartość składnika Ti. Wygrzewania próżniowe zwiększyło rozmiary nanokrystalitów roztworu od 12 do 15 i wytworzonej powłoki do 25 nm po osiągnięciu temperatury wygrzewania 1180oC. Możliwe było także odnalezienie makro- i mikrorelaksacji, którym towarzyszyło tworzenie defektów o wartości osiągającej 15,5 obj.%. Poniżej temperatury wygrzewania 530oC w próżni lub w powietrzu twardość powłoki nanokompozytowej wzrastała. Przy wzroście koncentracji Ti oraz Si powstają trzy fazy nc-ZrN, (Zr, Ti)N-nc oraz �[alfa]-Si3N4 a średnia twardość wzrastała do 40,8š4GPa. Wygrzewanie do 500oC zwiększyło twardość i wykazało niższy rozrzut wartości H=(48š6) GPa oraz E=(456š78)GPa.