We have investigated the friction-coefficient properties of silicon carbon nitride (SiCN) films deposited on stainless steel substrates and the adhesion properties of SiCN films deposited on Si(100). The SiCN films were deposited by hot-wire chemical vapor deposition using hexamethyldisilazane and ammonium. It was found that SiCN coating was able to effectively reduce the frictional coefficient of the stainless steel substrates. The adhesion strength was measured by surface-interface physical property analysis equipment (SAICAS) and was found to be 45 N/m for the as-deposited SiCN film on Si(100). Furthermore, a maximum adhesive strength of 92 N/m was obtained after treating the film for 10 min at 1000°C.
FIn this work, AlN/SiCN composite coatings were deposited by r.f.-reactive sputtering method using a facing target-type sputtering (FTS) apparatus with composite targets consisting of Al plate and SiC chips in a gaseous mixture of Ar and N2, and investigated their mechanical properties and microstructure. The indentation hardness (HIT) of AlN/SiCN coatings prepared from composite targets consisting of 8 ~32 chips of SiC and Al plate showed the maximum value of about 29~32 GPa at a proper nitrogen gas flow rate. X-ray diffraction (XRD) patterns for the AlN/SiCN composite coatings indicated the presence of the only peeks of hexagonal (B4) structured AlN phase. AlN coatings clarified the columnar structure of the cross sectional view TEM observation. On the other hand, microstructure of AlN/SiCN composite coatings changed from columnar to equiaxed structure with increasing SiCN content. HR-TEM observation clarified that the composite coatings consisted of very fine equiaxial grains of B4 structured AlN phase and amorphous phase.
PL
W pracy scharakteryzowano właściwości powłok kompozytowych AlN/SiCN naniesionych metodą reaktywnego rozpylania jonowego RF za pomocą aparatury FTS. Proces rozpylania prowadzono w mieszaninie gazowej Ar i N2 a jako tarczy użyto kompozytów składających się z płytki Al i wiórów SiC. Następnie zbadano właściwości mechaniczne i mikrostrukturę w/w powłok. Maksymalna twardość powłok AlN/SiCN otrzymanych z tarcz kompozytowych składających się z 8~32 wiórów SiC oraz płytki z Al wynosiła ok. 29~32 GPa przy określonej prędkości przepływu azotu. Analiza dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego powłok kompozytowych AlN/SiCN wykazała występowanie refleksów jedynie fazy AlN o strukturze heksagonalnej (B4). Istnienie w powłoce fazy AlN wyjaśniło strukturę kolumnową, którą obserwowano w zdjęciach TEM z przekroju poprzecznego. Jednocześnie, mikrostruktura powłok kompozytowych AlN/SiCN zmieniła się ze struktury kolumnowej w równoosiową wraz ze zwiększeniem się zawartości SiCN. Obserwacje HR-TEM wykazały, że powłoki kompozytowe składały się z drobnych równoosiowych ziaren fazy AlN o strukturze B4 oraz fazy amorficznej.
Three different refractory coatings: Si.48C.52, Si.44C.31N.25 and Si.52N.48 have been deposited by means of reactive magnetron sputtering at a temperature as low as 373 K. 2 žm thick amorphous deposits have been obtained by means of reactive magnetron sputtering on the surface of commercial austenitic and ferritic steels and polished Si wafers. After deposition the chemical composition and the state of chemical bonding, the structure, morphology and protective properties of the coatings have been investigated by means of EDS and IR spectrometry, SEM, AFM, potentiodynamic response in 1 N H2SO4 environment at ambient temperature, resistance to chemical corrosion in most aggressive chemical environments (HCl, HNO3, HF and KOH up to the temperature as high as 350 K) as well as by means of a thermogravimetric analysis of the resistance to high-temperature oxidation. The protective properties of the coatings against the chemical corrosion and the electrochemical one as well as to oxidation at the temperature 1173 K are of particular interest.
PL
Trzy różne powłoki: Si.48C.52, Si.44C.31N.25 i Si.52N.48 zostały osadzone metodą reaktywnego rozpylania magnetronowego przy niskiej temperaturze około 370 K. Amorficzne powłoki o grubości 2 žm zostały osadzone na podłożach z typowej stali austenitycznej AISI 304 oraz ferrytycznej AISI 430, a także polerowanych waferach krzemowych. Po osadzeniu zbadano skład chemiczny i fazowy powłok, strukturę, morfologię i ich właściwości ochronne wykorzystując spektrometrię EDS i IR, SEM, AFM, oraz zestaw do badań odporności korozyjnej w środowisku 1 N H2SO4 w temperaturze otoczenia. Zbadano także odporność na korozję chemiczną w najbardziej agresywnych substancjach chemicznych tj. HCl, HNO3, HF i KOH aż do temperatury 350 K jak również odporność na korozję gazową w atmosferze tlenowej metodą mikrotermograwimetryczną. Ochronne właściwości powłok przed korozją chemiczną, elektrochemiczną i gazową (ta ostatnia aż do temperatury 1173 K) są szczególnie godne uwagi.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.