Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings

The methods of X-ray diffraction analysis, atomic-force microscopy, nanoindentation and thermodesorption spectroscopy have been applied to investigate the effect of a dose (from 5∙10¹⁶ to 1.5∙10¹⁸ D/сm²) of implanted deuterium with energy of 24 keV on the structure, surface morphology and mechanical...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Вопросы атомной науки и техники
Date:2017
Main Authors: Kuprin, A.S., Belous, V.A., Morozov, O.M., Ovcharenko, V.D., Dub, S.N., Tolmachova, G.N., Reshetnyak, E.N., Zhurba, V.I., Progolaieva, V.O.
Format: Article
Language:English
Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2017
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136040
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings / A.S. Kuprin, V.A. Belous, O.M. Morozov, V.D. Ovcharenko, S.N. Dub, G.N. Tolmachova, E.N. Reshetnyak, V.I. Zhurba, V.O. Progolaieva // Вопросы атомной науки и техники. — 2017. — № 2. — С. 184-189. — Бібліогр.: 29 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862549596435120128
author Kuprin, A.S.
Belous, V.A.
Morozov, O.M.
Ovcharenko, V.D.
Dub, S.N.
Tolmachova, G.N.
Reshetnyak, E.N.
Zhurba, V.I.
Progolaieva, V.O.
author_facet Kuprin, A.S.
Belous, V.A.
Morozov, O.M.
Ovcharenko, V.D.
Dub, S.N.
Tolmachova, G.N.
Reshetnyak, E.N.
Zhurba, V.I.
Progolaieva, V.O.
citation_txt Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings / A.S. Kuprin, V.A. Belous, O.M. Morozov, V.D. Ovcharenko, S.N. Dub, G.N. Tolmachova, E.N. Reshetnyak, V.I. Zhurba, V.O. Progolaieva // Вопросы атомной науки и техники. — 2017. — № 2. — С. 184-189. — Бібліогр.: 29 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Вопросы атомной науки и техники
description The methods of X-ray diffraction analysis, atomic-force microscopy, nanoindentation and thermodesorption spectroscopy have been applied to investigate the effect of a dose (from 5∙10¹⁶ to 1.5∙10¹⁸ D/сm²) of implanted deuterium with energy of 24 keV on the structure, surface morphology and mechanical properties of vacuum-arc CrN coatings. Deuterium ion implantation in the range of doses from 5∙10¹⁶ to 1.5∙10¹⁷ D/сm² decreases by 10…15% the nanohardness and elastic modulus of coatings. Under exposition to doses ≥ 1∙10¹⁸ D/сm² the coating nanohardness sharply decreases because of blisters being formed and occupying about 30% of the CrN coating surface. Deuterium implantation did not lead to formation of new phases in the CrN coating. Методами рентгеноструктурного аналізу, атомно-силової мікроскопії, наноіндентування і термодесорбційної спектроскопії досліджено вплив дози (5∙10¹⁶…1.5∙10¹⁸ D/см²) імплантованого дейтерію з енергією 24 кеВ на структуру, морфологію поверхні та механічні властивості вакуумно-дугових покриттів CrN. Імплантований дейтерій в інтервалі доз 5∙10¹⁶…1.5∙10¹⁷ D/см² призводить до зменшення на 10…15% нанотвердості і модуля пружності покриттів. Опромінення дозами ≥ 1∙10¹⁸ D/см² викликає різке зниження нанотвердості покриттів через формування блістерів, які займають близько 30% поверхні покриття CrN. Імплантація дейтерію не призводить до утворення нових фаз у покритті CrN. Методами рентгеноструктурного анализа, атомно-силовой микроскопии, наноиндентирования и термодесорбционной спектроскопии исследовано влияния дозы (5∙10¹⁶…1,5∙10¹⁸ D/см²) имплантированного дейтерия с энергией 24 кэВ на структуру, морфологию поверхности и механические свойства вакуумно-дуговых покрытий CrN. Имплантированный дейтерий в интервале доз 5∙10¹⁶…5∙10¹⁷ D/см² приводит к уменьшению на 10…15% нанотвердости и модуля упругости покрытий. Облучение дозами ≥ 1∙10¹⁸ D/см² вызывает резкое снижение нанотвердости покрытий из-за формирования блистеров, которые занимают около 30% поверхности покрытия CrN. Имплантация дейтерия не приводит к образованию новых фаз в покрытии CrN.
first_indexed 2025-11-25T20:35:34Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-136040
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1562-6016
language English
last_indexed 2025-11-25T20:35:34Z
publishDate 2017
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format dspace
spelling Kuprin, A.S.
Belous, V.A.
Morozov, O.M.
Ovcharenko, V.D.
Dub, S.N.
Tolmachova, G.N.
Reshetnyak, E.N.
Zhurba, V.I.
Progolaieva, V.O.
2018-06-15T18:36:19Z
2018-06-15T18:36:19Z
2017
Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings / A.S. Kuprin, V.A. Belous, O.M. Morozov, V.D. Ovcharenko, S.N. Dub, G.N. Tolmachova, E.N. Reshetnyak, V.I. Zhurba, V.O. Progolaieva // Вопросы атомной науки и техники. — 2017. — № 2. — С. 184-189. — Бібліогр.: 29 назв. — англ.
1562-6016
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136040
669.296.004.0772
The methods of X-ray diffraction analysis, atomic-force microscopy, nanoindentation and thermodesorption spectroscopy have been applied to investigate the effect of a dose (from 5∙10¹⁶ to 1.5∙10¹⁸ D/сm²) of implanted deuterium with energy of 24 keV on the structure, surface morphology and mechanical properties of vacuum-arc CrN coatings. Deuterium ion implantation in the range of doses from 5∙10¹⁶ to 1.5∙10¹⁷ D/сm² decreases by 10…15% the nanohardness and elastic modulus of coatings. Under exposition to doses ≥ 1∙10¹⁸ D/сm² the coating nanohardness sharply decreases because of blisters being formed and occupying about 30% of the CrN coating surface. Deuterium implantation did not lead to formation of new phases in the CrN coating.
Методами рентгеноструктурного аналізу, атомно-силової мікроскопії, наноіндентування і термодесорбційної спектроскопії досліджено вплив дози (5∙10¹⁶…1.5∙10¹⁸ D/см²) імплантованого дейтерію з енергією 24 кеВ на структуру, морфологію поверхні та механічні властивості вакуумно-дугових покриттів CrN. Імплантований дейтерій в інтервалі доз 5∙10¹⁶…1.5∙10¹⁷ D/см² призводить до зменшення на 10…15% нанотвердості і модуля пружності покриттів. Опромінення дозами ≥ 1∙10¹⁸ D/см² викликає різке зниження нанотвердості покриттів через формування блістерів, які займають близько 30% поверхні покриття CrN. Імплантація дейтерію не призводить до утворення нових фаз у покритті CrN.
Методами рентгеноструктурного анализа, атомно-силовой микроскопии, наноиндентирования и термодесорбционной спектроскопии исследовано влияния дозы (5∙10¹⁶…1,5∙10¹⁸ D/см²) имплантированного дейтерия с энергией 24 кэВ на структуру, морфологию поверхности и механические свойства вакуумно-дуговых покрытий CrN. Имплантированный дейтерий в интервале доз 5∙10¹⁶…5∙10¹⁷ D/см² приводит к уменьшению на 10…15% нанотвердости и модуля упругости покрытий. Облучение дозами ≥ 1∙10¹⁸ D/см² вызывает резкое снижение нанотвердости покрытий из-за формирования блистеров, которые занимают около 30% поверхности покрытия CrN. Имплантация дейтерия не приводит к образованию новых фаз в покрытии CrN.
We are also thankful to Dr. P.М. Lytvyn for carrying
 out atomic force microscopy tests at the V.E. Lashkarev
 Institute of Semiconductor Physic, NAS of Ukraine,
 Kiev.
en
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Вопросы атомной науки и техники
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
Вплив дози імплантованого дейтерію на властивості покриттів CrN
Влияние дозы имплантированного дейтерия на свойства покрытий CrN
Article
published earlier
spellingShingle Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
Kuprin, A.S.
Belous, V.A.
Morozov, O.M.
Ovcharenko, V.D.
Dub, S.N.
Tolmachova, G.N.
Reshetnyak, E.N.
Zhurba, V.I.
Progolaieva, V.O.
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
title Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
title_alt Вплив дози імплантованого дейтерію на властивості покриттів CrN
Влияние дозы имплантированного дейтерия на свойства покрытий CrN
title_full Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
title_fullStr Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
title_full_unstemmed Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
title_short Effect of deuterium implantation dose on properties of CrN coatings
title_sort effect of deuterium implantation dose on properties of crn coatings
topic Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
topic_facet Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136040
work_keys_str_mv AT kuprinas effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT belousva effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT morozovom effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT ovcharenkovd effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT dubsn effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT tolmachovagn effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT reshetnyaken effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT zhurbavi effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT progolaievavo effectofdeuteriumimplantationdoseonpropertiesofcrncoatings
AT kuprinas vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT belousva vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT morozovom vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT ovcharenkovd vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT dubsn vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT tolmachovagn vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT reshetnyaken vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT zhurbavi vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT progolaievavo vplivdoziímplantovanogodeiteríûnavlastivostípokrittívcrn
AT kuprinas vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT belousva vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT morozovom vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT ovcharenkovd vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT dubsn vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT tolmachovagn vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT reshetnyaken vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT zhurbavi vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn
AT progolaievavo vliâniedozyimplantirovannogodeiteriânasvoistvapokrytiicrn