Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system

Wear and corrosion resistant coatings have been obtained by HF magnetron sputtering of an AlN-TiCrB₂ target (prepared by powder metallurgy technique) on Si, Al₂O₃ and GaAs single crystals. The coatings are characterized by ultra dispersed structure and a considerable high-temperature oxidation resis...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2009
Автори: Panasyuk, A.D., Podchernyaeva, I.A., Neshpor, I.P., Gawalek, W., Ivanov, V.N.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2009
Назва видання:Functional Materials
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138944
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system // A.D. Panasyuk, I.A. Podchernyaeva, I.P. Neshpor, W. Gawalek, V.N. Ivanov // Functional Materials. — 2009. — Т. 16, № 4. — С. 492-497. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-138944
record_format dspace
spelling irk-123456789-1389442018-06-20T03:03:51Z Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system Panasyuk, A.D. Podchernyaeva, I.A. Neshpor, I.P. Gawalek, W. Ivanov, V.N. Technology Wear and corrosion resistant coatings have been obtained by HF magnetron sputtering of an AlN-TiCrB₂ target (prepared by powder metallurgy technique) on Si, Al₂O₃ and GaAs single crystals. The coatings are characterized by ultra dispersed structure and a considerable high-temperature oxidation resistance caused by the formation of solid solutions in the Al₂O₃-TiO₂-Cr₂O₃ and Al₂O₃-B₂O₃ systems. The target material mass gain at 1300°C is 1.4 mg/cm². After the high-temperature oxidation, a reinforced disperse structure is formed in the coating as tangled Al₂O₃ fibers. The (AlN-TiCrB₂)-Al₂O₃ and (AlN-TiCrB₂)-GaAs coatings are thermally stable up to 900°C and show high microhardness (Hμ = 30 GPa) and fracture strength (K₁c = 3.3-4.7 MN/m³/²). As the annealing temperature rises (T > 1000°C), the coating mechanical properties deteriorate but its adhesion strength becomes improved. The target material AlN-TiCrB2 can be recommended to prepare wear and corrosion resistant coating on tools as well as on vital parts being operated in extreme conditions. 3носо- та корозійностійкі покриття одержано радіочастотним магнетронним розпиленням мішені AlN-TiCrB₂, виготовленої методами порошкової металургії на монокристалах Si, Al₂O₃ та GaAs. Покриття характеризуються ультрадисперсною структурою та значним опором високотемпературному окисненню завдяки утворенню твердих розчинів у системах Al₂O₃-TiO₂-Cr₂O₃ та Al₂O₃-B₂O₃. Після високотемпературного окиснення формується армована дисперсна структура покриття у вигляді волокон Al₂O₃, що переплітаються. Покриття (AlN-TiCrB₂)-Al₂O₃ та (AlN-TiCrB₂)-GaAs термостабільні до 900°С та мають високі значення мікротвердості (Нμ = 30 ГПа) та тріщиностійкості (К₁c = 4,7-3,3 МН/м³/²). 3 підвищенням температури відпалу (Т > 1000°С) механічні властивості покриттів погіршуються, при цьому їх адгезійна міцність зростає. Матеріал мішені AlN-TiCrB₂ можна рекомендувати для отримання зносо- та корозійностійких покриттів на інструменті та на деталях, що працюють в екстремальних умовах. Получены износо- и коррозионностойкие покрытия радиочастотным магнетронным распылением мишени AlN-TiCrB₂, изготовленной методами порошковой металлургии, на монокристаллах Si, Al₂O₃ и GaAs. Покрытия характеризуются ультрадисперсной структурой и значительным сопротивлением высокотемпературному окислению благодаря образованию твердых растворов в системах Al₂O₃-TiO₂-Cr₂O₃ и Al₂O₃-B₂O₃. После высокотемпературного окисления формируется армированная дисперсная структура покрытия в виде переплетающихся волокон Al₂O₃. Покрытия (AlN-TiCrB₂)-Al₂O₃ и (AlN-TiCrB₂)- GaAs термостабильны до 900°С и имеют высокие значения микротвердости (Нμ = 30 ГПа) и трещиностойкости (К₁c = 4.7-3.3 МН/м³/²). С ростом температуры отжига (Т > 1000°С) механические свойства покрытий ухудшаются, но при этом их адгезионная прочность возрастает. Материал мишени AlN-TiCrB₂ может быть рекомендован для получения износо- и коррозионностойких покрытий на инструменте, а также на ответственных деталях, работающих в экстремальных условиях. 2009 Article Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system // A.D. Panasyuk, I.A. Podchernyaeva, I.P. Neshpor, W. Gawalek, V.N. Ivanov // Functional Materials. — 2009. — Т. 16, № 4. — С. 492-497. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. 1027-5495 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138944 en Functional Materials НТК «Інститут монокристалів» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Technology
Technology
spellingShingle Technology
Technology
Panasyuk, A.D.
Podchernyaeva, I.A.
Neshpor, I.P.
Gawalek, W.
Ivanov, V.N.
Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
Functional Materials
description Wear and corrosion resistant coatings have been obtained by HF magnetron sputtering of an AlN-TiCrB₂ target (prepared by powder metallurgy technique) on Si, Al₂O₃ and GaAs single crystals. The coatings are characterized by ultra dispersed structure and a considerable high-temperature oxidation resistance caused by the formation of solid solutions in the Al₂O₃-TiO₂-Cr₂O₃ and Al₂O₃-B₂O₃ systems. The target material mass gain at 1300°C is 1.4 mg/cm². After the high-temperature oxidation, a reinforced disperse structure is formed in the coating as tangled Al₂O₃ fibers. The (AlN-TiCrB₂)-Al₂O₃ and (AlN-TiCrB₂)-GaAs coatings are thermally stable up to 900°C and show high microhardness (Hμ = 30 GPa) and fracture strength (K₁c = 3.3-4.7 MN/m³/²). As the annealing temperature rises (T > 1000°C), the coating mechanical properties deteriorate but its adhesion strength becomes improved. The target material AlN-TiCrB2 can be recommended to prepare wear and corrosion resistant coating on tools as well as on vital parts being operated in extreme conditions.
format Article
author Panasyuk, A.D.
Podchernyaeva, I.A.
Neshpor, I.P.
Gawalek, W.
Ivanov, V.N.
author_facet Panasyuk, A.D.
Podchernyaeva, I.A.
Neshpor, I.P.
Gawalek, W.
Ivanov, V.N.
author_sort Panasyuk, A.D.
title Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
title_short Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
title_full Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
title_fullStr Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
title_full_unstemmed Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system
title_sort magnetron sputtered coatings of aln-ticrb₂ system
publisher НТК «Інститут монокристалів» НАН України
publishDate 2009
topic_facet Technology
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138944
citation_txt Magnetron sputtered coatings of AlN-TiCrB₂ system // A.D. Panasyuk, I.A. Podchernyaeva, I.P. Neshpor, W. Gawalek, V.N. Ivanov // Functional Materials. — 2009. — Т. 16, № 4. — С. 492-497. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.
series Functional Materials
work_keys_str_mv AT panasyukad magnetronsputteredcoatingsofalnticrb2system
AT podchernyaevaia magnetronsputteredcoatingsofalnticrb2system
AT neshporip magnetronsputteredcoatingsofalnticrb2system
AT gawalekw magnetronsputteredcoatingsofalnticrb2system
AT ivanovvn magnetronsputteredcoatingsofalnticrb2system
first_indexed 2023-10-18T21:17:57Z
last_indexed 2023-10-18T21:17:57Z
_version_ 1796152442486784000