Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па
Изучены пространственные распределения потока массы катодного материала вакуумной дуги с титановым катодом при различных давлениях азота. Показано, что в области давлений азота 2 ÷ 10 Па наблюдается повышение плотности потока массы катодного материала в приосевой области разряда. Увеличение потока м...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физическая инженерия поверхности |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2009
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101951 |
| 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: | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па / В.М. Хороших, С.А. Леонов, В.А. Белоус, Г.Н. Толмачева // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 4. — С. 335-340. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860164780513296384 |
|---|---|
| author | Хороших, В.М. Леонов, С.А. Белоус, В.А. Толмачева, Г.Н. |
| author_facet | Хороших, В.М. Леонов, С.А. Белоус, В.А. Толмачева, Г.Н. |
| citation_txt | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па / В.М. Хороших, С.А. Леонов, В.А. Белоус, Г.Н. Толмачева // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 4. — С. 335-340. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физическая инженерия поверхности |
| description | Изучены пространственные распределения потока массы катодного материала вакуумной дуги с титановым катодом при различных давлениях азота. Показано, что в области давлений азота 2 ÷ 10 Па наблюдается повышение плотности потока массы катодного материала в приосевой области разряда. Увеличение потока массы происходит за счет нейтральных атомов титана. Методом наноиндентирования установлено, что покрытия, получаемые при повышенных давлениях азота (~ 6 Па), характеризуются высокими механическими характеристиками. Отличия в свойствах покрытий, получаемых на лицевой, по отношению к выходному торцу источника плазмы и на обратной поверхности образца, связаны с влиянием капельной фазы эрозии катода, присутствующей на лицевой поверхности.
Вивчені просторові розподіли потоку маси катодного матеріалу вакуумної дуги з титановим катодом при різному тиску азоту. Показано, що в області тиску азоту 2 ÷ 10 Па спостерігається підвищення щільності потоку маси катодного матеріалу в приосевий області розряду. Збільшення потоку маси відбувається за рахунок нейтральних атомів титану. Методом наноіндентування встановлено, що покриття, що отримують ся при підвищеному тиску азоту (~ 6 Па), характеризуються високими механічними характеристиками. Відмінності у властивостях покриттів, що отримують на лицевий, по відношенню до вихідного торця джерела плазми і на зворотній поверхні зразка, пов’язані з впливом краплинної фази ерозії катода, присутньої на лицьовій поверхні.
The spatial distributing of cathode material mass stream for vacuum arc with a titanic cathode at different pressures of nitrogen is studied. It is shown, that at the nitrogen pressures range of 2 ÷ 10 Pa the increasing of cathode material mass stream in the axis area of discharge are observed. Multiplying the stream of mass takes place due to the neutral atoms of titan. It is set the nanoindentation, that coatings, got at the promoted pressures of nitrogen (~ 6 Pa), are characterized high mechanical descriptions. A difference are in properties of coatings, got on face, in relation to the output of plasma source of and on the reverse surface of sample, is due to drop phase of cathode erosion, present on a face surface.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:56:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4 335
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшей областью применения стацио-
нарного дугового разряда низкого давления
является его использование в технологии по-
лучения покрытий [1, 2], в частности пленок
на основе химических соединений (карбидов,
нитридов, окислов и т. п.). В связи с тем, что
свойства покрытий и производительность
процесса осаждения пленок данным методом
в значительной мере определяются парамет-
рами конденсируемого плазменного потока,
получение данных об этих потоков в присутс-
твии реакционных газов следует рассматри-
вать как один из важных этапов построения
физической картины процесса формирования
ионно-плазменных покрытий.
Большая часть публикаций, посвященных
изучению плазменных, потоков выполнена
для диапазона давлений рабочего газа ∼ 0,001
÷ 1 Па. В работах [3, 4], исследуется влияние
геометрии подложек и взаимосвязь между
свойствами плазмы и особенностями процес-
са конденсации на объектах малых (порядка
толщины слоя объемного заряда) размеров
УДК 537.525.5
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ
ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА
В ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЙ АЗОТА 2 ÷÷÷÷÷ 10 Па
В.М. Хороших, С.А. Леонов, В.А. Белоус, Г.Н. Толмачева
Институт физики твердого тела, материаловедения и технологий ННЦ ХФТИ (Харьков)
Украина
Поступила в редакцию 11.11.2009
Изучены пространственные распределения потока массы катодного материала вакуумной дуги
с титановым катодом при различных давлениях азота. Показано, что в области давлений азота
2 ÷ 10 Па наблюдается повышение плотности потока массы катодного материала в приосевой
области разряда. Увеличение потока массы происходит за счет нейтральных атомов титана.
Методом наноиндентирования установлено, что покрытия, получаемые при повышенных
давлениях азота (∼ 6 Па), характеризуются высокими механическими характеристиками. Отли-
чия в свойствах покрытий, получаемых на лицевой, по отношению к выходному торцу источ-
ника плазмы и на обратной поверхности образца, связаны с влиянием капельной фазы эрозии
катода, присутствующей на лицевой поверхности.
Ключевые слова: вакуумная дуга, ионно-плазменные покрытия, наноиндентирование, ско-
рость осаждения, давление газа.
Вивчені просторові розподіли потоку маси катодного матеріалу вакуумної дуги з титановим
катодом при різному тиску азоту. Показано, що в області тиску азоту 2 ÷ 10 Па спостерігається
підвищення щільності потоку маси катодного матеріалу в приосевий області розряду. Збіль-
шення потоку маси відбувається за рахунок нейтральних атомів титану. Методом наноінден-
тування встановлено, що покриття, що отримують ся при підвищеному тиску азоту (∼ 6 Па),
характеризуються високими механічними характеристиками. Відмінності у властивостях по-
криттів, що отримують на лицевий, по відношенню до вихідного торця джерела плазми і на
зворотній поверхні зразка, пов’язані з впливом краплинної фази ерозії катода, присутньої на
лицьовій поверхні.
Ключові слова: вакуумна дуга, іонно-плазмові покриття, наноіндентування, швидкість осад-
ження, тиск газу.
The spatial distributing of cathode material mass stream for vacuum arc with a titanic cathode at
different pressures of nitrogen is studied. It is shown, that at the nitrogen pressures range of 2 ÷ 10 Pa
the increasing of cathode material mass stream in the axis area of discharge are observed. Multiply-
ing the stream of mass takes place due to the neutral atoms of titan. It is set the nanoindentation, that
coatings, got at the promoted pressures of nitrogen (∼ 6 Pa), are characterized high mechanical de-
scriptions. A difference are in properties of coatings, got on face, in relation to the output of plasma
source of and on the reverse surface of sample, is due to drop phase of cathode erosion, present on a
face surface.
Keywords: vacuum arc, ion-plasma coatings, nanoindentation, deposition rate, gas pressure.
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4336
при давлении азота ∼ 0,01 ÷ 1 Па. Установле-
но, что на проволочных образцах диаметром
0,6 мм при давлении азота ∼ 2 Па и потенциале
– 350 В наблюдается резкое увеличение ско-
рости осаждения покрытия. В указанных ра-
ботах данный эффект объясняется потерей
направленности и уменьшением энергии
ионов плазмы потока с ростом давления газа.
В хаотизированном потоке скорость конден-
сации определяется отбором частиц на гра-
нице плазма-подложка (закон Чайльда-Лэнг-
мюра). Уменьшение энергии ионов за счет
столкновений с частицами газа улучшает ус-
ловия их отбора поверхностью, находящейся
под отрицательным потенциалом, и ведет к
росту скорости осаждения покрытий. Не-
сколько меньшее повышение скорости осаж-
дения, наблюдаемое для дисковых образцов
диаметром 30 мм.
Основной целью данной работы, которая
продолжает ранее начатые исследования [3,
4], является изучение отличий пространст-
венных распределений потоков массы катод-
ного материала в объеме рабочей камеры при
различных давлениях газа.
УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Эксперименты по получению покрытий про-
водили на ионно-плазменной установке, сна-
бженной источником плазмы с фокусировкой
плазменного потока, используемой в работах
[3, 4]. В качестве катодного материала ис-
пользовали титан марки ВТ-1. Диаметр като-
да – 60 мм. Анод, диаметром 180 мм и длиной
200 мм, был изготовлен из нержавеющей ста-
ли. Индукция магнитного поля, создаваемого
стабилизирующей магнитной катушкой
составляла 15 мТ, а фокусирующим солено-
идом – 6 мТ. Ток дугового разряда в источнике
плазмы был равен 100 А. Анод источника
плазмы пристыкововали к фланцу цилинд-
рической вакуумной камеры диаметром и
длиной 500 мм.
Для изучения пространственного распре-
деления потока массы катодного материала
использовали прямоугольные образцы разме-
ром 14×14 мм из нержавеющей стали
Х18Н10Т. Для оценки скорости конденсации
на обратную сторону образцов использова-
ли два образца, плотно прижатых друг к дру-
гу. Схема расположения образцов относи-
тельно анода источника плазмы приведена на
рис. 1.
При таком расположении образцов распре-
деление потока массы при фиксированном
давлении газа получали в течение одного экс-
перимента. Скорость конденсации оценивали
по привесу материала, конденсируемого на
образцах за время 30 мин.
Кроме весовых измерений для дисков раз-
личного диаметра (25, 45, и 60 мм) с помо-
щью интерференционного микроскопа
МИИ-4 по методу “теневых ножей” исследо-
вали распределение скорости осаждения TiN
покрытий по радиусу. Диски располагали на
оси источника плазмы на расстоянии 100 мм
от среза анода. Давление азота составляло
6,65 Па. Потенциал поверхности – –350 В.
Наличие потенциала на поверхности приво-
дило к небольшому (∼ 10%) повышению ско-
рости осаждения покрытий.
В работе исследовали также влияние дав-
ления азота на скорость осаждения покрытий
и величину плотности ионного тока для дис-
ков диаметром 30 мм и толщиной 0,5 мм. Из-
мерения скорости осаждения проводили при
плавающем потенциале образцов, располага-
емых на оси источника плазмы на расстоя-
нии 100 мм от выходного торца анода. Изме-
рения плотности тока проводили с помощью
плоского одиночного зонда с рабочей поверх-
ностью 0,5 см2 и находящимся под отрица-
тельным потенциалом 100 В. Зонд, также как
образцы для изучения влияния давления на
Рис. 1. Схема расположения образцов при изучении
пространственного распределения потока массы като-
дного материала: 1 – анод источника плазмы; 2 – на-
правление движения плазменного потока; 3 – образцы.
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА В ОБЛАСТИ...
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4 337
скорость осаждения располагали на оси ис-
точника плазмы на расстоянии 100 мм от вы-
ходного торца анода.
Кроме измерений параметров потока мас-
сы и зондовых измерений в работе проводили
оценку механических свойств пленок, полу-
чаемых при повышенном давлении газа. Ис-
следовали пленки толщиной 2 мкм, получае-
мые на стальных образцах диаметром 30 и
толщиной 0,5 мм, расположенных на оси ис-
точника плазмы на расстоянии 100 мм от сре-
за анода. Давление азота составляло 6,65 Па.
Потенциал поверхности – –350 В. Оценка ме-
ханических свойств конденсатов осуществ-
лялась с использованием техники наноинден-
тирования, позволяющей измерять нанотвер-
дость и модуль Юнга. Наноиндентирование
проводилось, с использованием прибора Na-
no Indenter G200 с алмазной пирамидой Бер-
ковича. Твердость и модуль упругости изме-
ряли, используя метод непрерывного измер-
ения жесткости (CSM). В качестве эталонно-
го образца для начальной калибровки исполь-
зовался плавленый кварц. В настоящей рабо-
те типичный эксперимент по индентирова-
нию состоит из семи последовательных эта-
пов: приближение к поверхности; определе-
ние контактной точки; нагружение до пико-
вой нагрузки; выдержка пирамиды при пико-
вой нагрузке в течение 10 с; разгрузка до 90%
от пиковой нагрузки; выдержка пирамиды в
течение 100 с при нагрузке 10% от пиковой
для устранения теплового дрейфа; и, наконе-
цполное снятие нагрузки. Параметры нано-
индентирования были такими: скорость де-
формации 0,05 с–1; допустимая скорость дрей-
фа, 0,05 нм/с; предельная глубина 2,0 мкм.
Из диаграмм нагружения с использованием
методики Оливера-Фарра [5] определяли
твердость и модуль Юнга.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И
ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Радиальные распределения скорости осажде-
ния для лицевой и обратной поверхности об-
разцов, полученные на различных расстояни-
ях от анодного торца, приведены на рис. 2.
Рис. 2. Радиальные распределения скорости осаждения для лицевой (вверху) и обратной поверхности образцов
(внизу), полученные на различных расстояниях (указаны на кривых) от анодного торца.
В.М. ХОРОШИХ, С.А. ЛЕОНОВ, В.А. БЕЛОУС, Г.Н. ТОЛМАЧЕВА
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4338
Анализ данных распределений указывает
на то, что для лицевой поверхности образцов
и расстояния от выходного торца анода 8 см
радиус потока массы конденсируемых частиц
(расстояние, на котором происходит его дву-
кратное уменьшение) при давлении 6,65 Па
почти в два раза меньше, а величина потока
массы на оси системы приблизительно вдвое
больше, чем при давлении 0,665 Па. Т.е., в
области давлений 2 ÷ 10 Па (рис. 3) наблю-
дается фокусировка потока частиц в объеме
вакуумной камеры.
Эффект фокусировки наблюдается на рас-
стояниях от анодного торца менее 20 см. По-
вышение скорости осаждения конденсата,
обусловленное фокусировкой, наблюдается
как на лицевой, так и на обратной поверх-
ности образцов.
Сравнение зависимостей скорости осаж-
дения и величины плотности ионного тока
от давления газа (рис. 3) указывает на то, что
рост скорости осаждения при давлениях 2 ÷
10 Па происходит за счет увеличения потока
нейтральных частиц (величина плотности
ионного тока при этом примерно на порядок
уменьшается).
Скорость генерации частиц на катоде дуго-
вого разряда с ростом давления азота умень-
шается [6]. В связи с этим рост скорости оса-
ждения может быть связан с уменьшением
потерь нейтральных атомов титана, обуслов-
ленных их радиальной диффузией.
Анизотропия коэффициента диффузии мо-
жет быть связана с неоднородностью угловых
распределений частиц азота, находящихся в
различных состояниях. Если допустить, что
сечение упругого рассеяния атомов титана на
возбужденных молекулах азота существенно
превышает его значение для нейтральных
частиц [7], а повышенная концентрация воз-
бужденных молекул азота наблюдается в об-
ласти больших углов к оси разряда, то в этом
случае следует ожидать уменьшение радиаль-
ной диффузии, что приведет к повышению
концентрации частиц металла на оси разряда.
Неоднородность углового распределения час-
тиц возбужденного азота может быть связана
с пространственной неоднородностью соста-
ва плазмы вакуумной дуги. Так, пространст-
венные распределения ионов существенно
отличаются для частиц различной кратности
заряда. Кроме того, от угла к оси разряда зави-
сят температура электронов и энергия ионов
[8].
Распределение скорости конденсации по
радиусу при повышенных давлениях азота за-
висит от размеров дисковых образцов (рис.4).
Рис. 3. Зависимости скорости осаждения на лицевую
поверхность образца и плотности ионного тока от дав-
ления азота.
Рис. 4. Распределение скорости осаждения покрытий
по радиусу для дисковых образцов различного диа-
метра при давлении азота 6,65 Па. Расстояние до вы-
ходного торца анода 10 см.
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА В ОБЛАСТИ...
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4 339
Данное обстоятельство связано с искаже-
нием распределения частиц азота подложка-
ми больших размеров.
Наноиндентирование с максимальной глу-
биной внедрения 2000 нм выполнялось для
лицевой и обратной поверхности образца с
покрытием TiN. На рис. 5а – е приведены
фотографии исследуемых поверхностей с от-
печатками индентора, а также значения твер-
дости и модуля Юнга, как функции глубины
внедрения индентора.
Для лицевой и обратной поверхности об-
разца проведено по 4 измерения, соответст-
вующие кривым, приведенным на графиках.
Степень отличия полученных кривых друг от
друга, характеризует неоднородности состава
и структуры получаемых покрытий.
Пленки, получаемые на лицевой поверх-
ности образца, на глубине 50 ÷ 100 нм обла-
дают меньшей твердостью (25 ÷ 28 ГПа), по
сравнению с ее значением для конденсатов,
Рис. 5. Результаты наноиндентирования для лицевой (слева) и обратной (справа) поверхности образца с
покрытием из нитрида титана, осаждаемом при давлении 6 Па. Расстояние между отпечатками пирамиды по
сторонам квадрата – 50 мкм. Нумерация отпечатков пирамиды индентора на верхних рисунках соответствует
номерам кривых на графиках.
В.М. ХОРОШИХ, С.А. ЛЕОНОВ, В.А. БЕЛОУС, Г.Н. ТОЛМАЧЕВА
ФІП ФИП PSE, 2009, т. 7, № 4, vol. 7, No. 4340
осаждаемых на обратной поверхности (30 ÷
50 ГПа). Значения модуля Юнга для обоих
покрытий на этой глубине составляет 450 ÷
750 ГПа.
С увеличением глубины значения твер-
дости и модуля Юнга начинают уменьшаться
благодаря влиянию подложки. Для пленок на
лицевой поверхности образца наблюдается
большая степень неоднородности состава и
структуры по глубине образца, чем для по-
крытий на его обратной поверхности (боль-
шая степень отличия кривых на рис. 5в – е).
Для пленок на обратной поверхности ха-
рактерен больший разброс измеряемых пара-
метров по поверхности образца. Наблюдае-
мые отличия в свойствах конденсатов, полу-
чаемых в течение одного цикла осаждения,
связаны с влиянием капельной фазы эрозии
катода, присутствующей на лицевой поверх-
ности образца. Наличие более мягких капель
титана в пленке снижает измеряемую твер-
дость пленки, а неоднородное распределение
капель по объему пленки ведет к вариациям
твердости по толщине пленки. Для пленок на
обратной поверхности образца, топография
которых повторяет топографию исходной по-
верхности образца, вариации твердости свя-
заны с влиянием поверхностных дефектов
(следствие механической обработки образ-
цов). На лицевой поверхности дефектные
участки исходной поверхности могут пере-
крываться каплями титана.
ВЫВОДЫ
Таким образом, в результате проведенных ис-
следований установлено:
1. Особенностью процесса получения ион-
но-плазменных покрытий на основе нит-
рида титана, получаемых с помощью ва-
куумной дуги с титановым катодом явля-
ется повышение плотности потока массы
катодного материала в приосевой области
разряда в области давлений азота 2÷10 Па.
2. Увеличение потока массы происходит за
счет нейтральных атомов титана.
3. Покрытия, получаемые при повышенных
давлениях азота, характеризуются высо-
кими механическими характеристиками.
4. Отличия в свойствах покрытий, получае-
мых на лицевой, по отношению к выход-
ному торцу источника плазмы и на обрат-
ной поверхности образца, связаны с влия-
нием капельной фазы эрозии катода, при-
сутствующей на лицевой поверхности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Толок В.Т., Падалка В.Г. Методы плазменной
технологии высоких энергий//Атомная энер-
гия. – 1978. – Т. 44. – С. 476-479.
2. Аксенов И.И., Андреев А.А., Хороших В.М.
и др. Покрытия, полученные конденсацией
плазменных потоков в вакууме (способ кон-
денсации с ионной бомбардировкой)//УФЖ.
– 1979. – Т. 24, № 4. – С. 515-525.
3. Хороших В.М., Леонов С.А., Белоус В.А. Вли-
яние геометрии подложки на процесс кон-
денсации ионно-плазменных покрытий//Воп-
росы атомной науки и техники. Серия: Ваку-
ум, чистые материалы, сверхпроводники (17).
– 2008. – № 1. – С. 72-76.
4. Хороших В.М., Леонов С.А., Белоус В.А., Но-
сов Г.И., Куриленко Г.Н. Параметры плазмы
вакуумной дуги и особенности процесса по-
лучения TiN покрытий на изделиях малых
размеров. Вестник Харьковского универси-
тета, серия физическая “Ядра, частицы, по-
ля”.– 2007. – № 784, Вып. 4(36). – С. 108-112.
5. Oliver W.C., Pharr G.M. An improved technique
for determining hardness and elastic modulus
using load and displacement sensing indentation
experiments//J. Mater. Res. – 1992. – Vol. 7(6).
– P. 1564-1583.
6. Хороших В.М. Эрозия катода и расход массы
катодного материала в стационарной дуге
низкого давления //Физическая инженерия
поверхности. – 2004. – Т.2, № 4. – С. 184-199.
7. Словецкий Д.И. Механизмы химических ре-
акций в неравновесной плазме. – М.: Наука,
1980. – 310 с.
8. Хороших В.М.. Плазма вакуумной дуги в при-
сутствие газа в разрядном промежутке//Физи-
ческая инженерия поверхности. – 2005. –
Т. 3, № 1-2. – С. 82-96.
В.М. Хороших, С.А. Леонов, В.А. Белоус, Г.Н. Толмачева, 2009
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ТИТАНА В ОБЛАСТИ...
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101951 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1999-8074 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:56:01Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Хороших, В.М. Леонов, С.А. Белоус, В.А. Толмачева, Г.Н. 2016-06-09T12:57:46Z 2016-06-09T12:57:46Z 2009 Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па / В.М. Хороших, С.А. Леонов, В.А. Белоус, Г.Н. Толмачева // Физическая инженерия поверхности. — 2009. — Т. 7, № 4. — С. 335-340. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101951 537.525.5 Изучены пространственные распределения потока массы катодного материала вакуумной дуги с титановым катодом при различных давлениях азота. Показано, что в области давлений азота 2 ÷ 10 Па наблюдается повышение плотности потока массы катодного материала в приосевой области разряда. Увеличение потока массы происходит за счет нейтральных атомов титана. Методом наноиндентирования установлено, что покрытия, получаемые при повышенных давлениях азота (~ 6 Па), характеризуются высокими механическими характеристиками. Отличия в свойствах покрытий, получаемых на лицевой, по отношению к выходному торцу источника плазмы и на обратной поверхности образца, связаны с влиянием капельной фазы эрозии катода, присутствующей на лицевой поверхности. Вивчені просторові розподіли потоку маси катодного матеріалу вакуумної дуги з титановим катодом при різному тиску азоту. Показано, що в області тиску азоту 2 ÷ 10 Па спостерігається підвищення щільності потоку маси катодного матеріалу в приосевий області розряду. Збільшення потоку маси відбувається за рахунок нейтральних атомів титану. Методом наноіндентування встановлено, що покриття, що отримують ся при підвищеному тиску азоту (~ 6 Па), характеризуються високими механічними характеристиками. Відмінності у властивостях покриттів, що отримують на лицевий, по відношенню до вихідного торця джерела плазми і на зворотній поверхні зразка, пов’язані з впливом краплинної фази ерозії катода, присутньої на лицьовій поверхні. The spatial distributing of cathode material mass stream for vacuum arc with a titanic cathode at different pressures of nitrogen is studied. It is shown, that at the nitrogen pressures range of 2 ÷ 10 Pa the increasing of cathode material mass stream in the axis area of discharge are observed. Multiplying the stream of mass takes place due to the neutral atoms of titan. It is set the nanoindentation, that coatings, got at the promoted pressures of nitrogen (~ 6 Pa), are characterized high mechanical descriptions. A difference are in properties of coatings, got on face, in relation to the output of plasma source of and on the reverse surface of sample, is due to drop phase of cathode erosion, present on a face surface. ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па Article published earlier |
| spellingShingle | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па Хороших, В.М. Леонов, С.А. Белоус, В.А. Толмачева, Г.Н. |
| title | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па |
| title_full | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па |
| title_fullStr | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па |
| title_full_unstemmed | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па |
| title_short | Об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 Па |
| title_sort | об особенностях процесса осаждения ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана в области давлений азота 2-10 па |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101951 |
| work_keys_str_mv | AT horošihvm obosobennostâhprocessaosaždeniâionnoplazmennyhpokrytiinaosnovenitridatitanavoblastidavleniiazota210pa AT leonovsa obosobennostâhprocessaosaždeniâionnoplazmennyhpokrytiinaosnovenitridatitanavoblastidavleniiazota210pa AT belousva obosobennostâhprocessaosaždeniâionnoplazmennyhpokrytiinaosnovenitridatitanavoblastidavleniiazota210pa AT tolmačevagn obosobennostâhprocessaosaždeniâionnoplazmennyhpokrytiinaosnovenitridatitanavoblastidavleniiazota210pa |