Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола
Разработан процесс синтеза композитных TiC-aC:H-покрытий методом совместного осаждения из плазмы вакуумно-дугового источника с титановым катодом и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола. В рамановских спектрах покрытий присутствуют пики, соответствующие карбиду титана TiC, а также пики D- и G-алмазоподоб...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2018 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137372 |
| 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: | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола / А.А. Лучанинов, А.О. Омаров, В.Е. Стрельницкий, Р.Л. Василенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 1. — С. 110-113. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860017337055313920 |
|---|---|
| author | Лучанинов, А.А. Омаров, А.О. Стрельницкий, В.Е. Василенко, Р.Л. |
| author_facet | Лучанинов, А.А. Омаров, А.О. Стрельницкий, В.Е. Василенко, Р.Л. |
| citation_txt | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола / А.А. Лучанинов, А.О. Омаров, В.Е. Стрельницкий, Р.Л. Василенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 1. — С. 110-113. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Разработан процесс синтеза композитных TiC-aC:H-покрытий методом совместного осаждения из плазмы вакуумно-дугового источника с титановым катодом и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола. В рамановских спектрах покрытий присутствуют пики, соответствующие карбиду титана TiC, а также пики D- и G-алмазоподобной aC:H-фазы. SEM-исследования показали, что морфология поверхности TiC-aC:H-покрытий либо ячеистая, либо напоминает «цветную капусту», размеры структурных элементов варьируются от десятков до сотен нанометров в зависимости от режима осаждения. Покрытия, осажденные при давлении паров бензола в рабочей камере 6∙10⁻³ Торр и ВЧ-потенциале на подложке 200…500 В, обладают наилучшими механическими свойствами – твердостью 32…37 ГПа и модулем упругости 350…400 ГПа.
Розроблено процес синтезу композитних TiC-aC:H-покриттів методом спільного осадження з плазми вакуумно-дугового джерела з титановим катодом та плазми ВЧ-розряду в парах бензолу. У раманівських спектрах TiC-aC:H-покриттів присутні піки карбіду титану та піки D- і G-алмазоподібної aC:H-фази. SEM-дослідження морфології поверхні покриттів виявили структури у вигляді комірок або «кольорової капусти», розміри структурних елементів варіюються від десятків до сотень нанометрів залежно від режиму осадження. Покриття, осаджені при тиску парів бензолу 6∙10⁻³ Торр і ВЧ-потенціалі на підкладці 200…500 В, мають найкращі механічні властивості – твердість 32…37 ГПа і модуль пружності 350…400 ГПа.
Composite TiC-aC:H coatings had been synthesized by co-deposition from the plasma of vacuum arc source with titanium cathode and plasma of high-frequency discharge in benzene vapours. Raman spectra of coatings contain TiC carbide peaks, as well as D and G peaks of diamond-like aC:H phase. SEM studies have shown that surface of the coatings is cellular or look like ”cauliflower”, the dimensions of structural elements vary from tens to hundreds nanometers. At the benzene vapor pressure 6∙10⁻³ Torr and HF potential 200…500 V the coatings deposited have the best mechanical properties – hardness 32…37 GPa and Young modulus 350…400 GPa.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:45:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
110 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2018. №1(113)
КОМПОЗИТНЫЕ TiC-aC:H-ПОКРЫТИЯ, СИНТЕЗИРОВАННЫЕ
ПРИ СОВМЕСТНОМ ОСАЖДЕНИИ ИЗ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО
ИСТОЧНИКА ТИТАНОВОЙ ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЫ ВЧ-РАЗРЯДА
В ПАРАХ БЕНЗОЛА
А.А. Лучанинов, А.О. Омаров, В.Е. Стрельницкий, Р.Л. Василенко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина;
Ю.Н. Насека, В.Н. Насека, Н.И. Бойко
Институт физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева НАН Украины,
Киев, Украина
Е-mail: strelnitskij@kipt.kharkov.ua
Разработан процесс синтеза композитных TiC-aC:H-покрытий методом совместного осаждения из
плазмы вакуумно-дугового источника с титановым катодом и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола. В
рамановских спектрах покрытий присутствуют пики, соответствующие карбиду титана TiC, а также пики D-
и G-алмазоподобной aC:H-фазы. SEM-исследования показали, что морфология поверхности TiC-aC:H-
покрытий либо ячеистая, либо напоминает «цветную капусту», размеры структурных элементов
варьируются от десятков до сотен нанометров в зависимости от режима осаждения. Покрытия, осажденные
при давлении паров бензола в рабочей камере 6∙10
-3
Торр и ВЧ-потенциале на подложке 200…500 В,
обладают наилучшими механическими свойствами – твердостью 32…37 ГПа и модулем упругости
350…400 ГПа.
PACS: 81.15.-z; 81.05.uj
ВВЕДЕНИЕ
Композитные TiC-aC:H-покрытия, состоящие из
твердых нанокристаллов TiC, внедренных в
относительно более гибкую aC:H-матрицу,
обладают повышенной прочностью, сохраняя
присущие составляющим их фазам высокую
твердость и абразивную стойкость. Согласно
литературным данным, в зависимости от
относительного количества этих двух фаз свойства
nc-TiC-aC:H могут варьироваться от очень твердых
пленок с твердостью, достигающей более 40 ГПа, а
модуль Юнга выше 300 ГПа, до пленок с
коэффициентом трения менее 0,1 и скоростью
износа менее 2∙10
-7
мм
3
∙N
-1
∙м
-1
[1]. Варьируя
параметры процесса, такого типа покрытия, как
правило, получают методом магнетронного
осаждения в ВЧ-разряде в смеси аргона с
газообразными углеводородами, в частности,
ацетиленом [2].
В данной работе TiC-aC:H-покрытия
синтезированы при осаждении из вакуумно-
дугового источника титановой плазмы в ВЧ-разряде
в парах бензола. Повышенная скорость осаждения
при вакуумно-дуговом методе в сравнении с
магнетронным позволяет значительно повысить
производительность процесса. TiC-aC:H-покрытия,
синтезированные при различных давлениях паров
бензола в рабочей камере и различных значениях
ВЧ-потенциала на подложке, исследованы методом
рамановской спектроскопии, результаты которой
подтверждают композитный состав покрытий.
Проведен элементный анализ осажденных
покрытий, измерены твердость и модуль упругости,
величины которых в зависимости от параметров
процесса варьируются в широких пределах, что
значительно расширяет возможные области
применения разработанных TiC-aC:H-покрытий.
1. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Осаждение TiC-аC:H-покрытий осуществлялось
при совместной работе вакуумно-дугового
источника плазмы с титановым катодом и ВЧ-
разряда в парах бензола. Схема установки
представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема экспериментальной установки
Образцы из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и
монокристаллического кремния закреплялись на
водоохлаждаемом поворотном подложкодержателе
диаметром 180 мм. Перед осаждением TiC-аC:H-
покрытий производилась очистка поверхностей в
атмосфере аргона при ВЧ-потенциале U = 1200 В в
течение 10 мин. Затем производилась настройка
параметров дугового разряда, настраивался ВЧ-
генератор на заданный потенциал. Ток дугового
разряда в процессе осаждения TiC-аC:H-покрытий
составлял 100 А. Давление паров бензола РC6H6 в
различных сериях процессов составляло 2∙10
-3
;
4∙10
-3
или 6∙10
-3
Торр. На подложку подавался ВЧ-
потенциал от генератора с частотой 7 МГц,
mailto:strelnitskij@kipt.kharkov.ua
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2018. №1(113) 111
подключенного через разделительный конденсатор.
В процессе осаждения ВЧ-потенциал подложки
составлял 200, 500 и 1000 В при каждом из трех
значений давления паров бензола в рабочей камере.
Толщина покрытий составляла 1…3,2 мкм за время
осаждения 15…20 мин.
Толщину покрытий определяли с помощью
интерференционного микроскопа МИИ-4. Твердость
и модуль Юнга измерялись наноиндентором G200 в
режиме непрерывного измерения жесткости (CSM).
Рамановские измерения проводили на спектрометре
HORIBA Jobin-Yvon T64000, укомплектованном
конфокальным микроскопом UV-Visible-NIR
Olympus BX4 и CCD детектором TE-1024x256 Andor
с термоэлектрическим охлаждением. Для
возбуждения колебательных спектров исполь-
зовался газовый Ar-Kr-лазер (λex = 488 нм, интег-
ральная выходная мощность 100 мВт). Морфология
поверхности и состав покрытий исследовались на
сканирующем электронном микроскопе JSM 7001F,
оснащенном рентгеноспектральным анализатором
INCA ENERGY 350.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Эксперименты показали, что характеристики
TiC-aC:H-покрытий, осажденных в исследованных
диапазонах параметров процесса, существенно
различаются. Скорость осаждения покрытий в
различных режимах приведена в табл. 1.
Таблица 1
Скорость осаждения TiC-аC:H-покрытий
в зависимости от давления паров бензола
и ВЧ-потенциала подложки
ВЧ-потенциал,
В
Давление паров бензола,
х10
-3
Торр
2 4 6
Скорость осаждения, мкм/ч
200 7.6 9.6 9.8
500 5.6 8.6 9
1000 4.2 6 6.5
Как видно из приведенных в табл. 1 значений,
скорость осаждения покрытий достаточно высокая,
значительно выше, чем в магнетронном методе (до
1 мкм/ч), она зависит как от давления бензола, так и
от потенциала на подложке. Скорость растет с
увеличением давления бензола при фиксированном
потенциале, аналогично скорость осаждения
возрастает при уменьшении ВЧ-потенциала с 1000
до 200 В при фиксированном давлении бензола.
Методом рамановской спектроскопии были
исследованы образцы различных серий процессов с
фиксированным давлением паров бензола. На рис. 2
приведены колебательные спектры (и их разложение
на элементарные компоненты, гауссианы)
покрытий, осажденных при давлении паров бензола
6∙10
-3
Торр и ВЧ-потенциалах: 200, 500 и 1000 В,
характеризующихся наибольшими скоростями
осаждения (и соответственно наибольшей
толщиной). Синие кривые – экспериментальные
спектры, заштрихованные площади – компоненты
разложения, точки – сумма компонентов разложе-
ния.
Анализ показывает, что в спектре покрытий,
осажденных при ВЧ-потенциале 200 В,
присутствуют пики 354 и 635 см
-1
, характерные для
нанокристаллического (или нестехиометрического)
TiC, а также D- и G-пики алмазоподобной аC:H-
фазы (1400 и 1600 см
-1
) [5], что свидетельствует в
пользу того, что эти покрытия являются
композитными. Рамановская полоса при 900 см
-1
достоверно не идентифицирована.
При обработке данных EDX-анализа
элементного состава покрытий была использована
база данных SEM JEOL JSM7001F (с начальной
калибровкой по Ti-эталону). Согласно результатам
EDX-анализа, отношение C:Ti составляет 0,6 при
U = 500 В и 0,2 при U = 1000 В, т. е. меньше
единицы во всех синтезированных покрытиях.
Причем, возможна также систематическая
погрешность, связанная с осаждением углерода на
исследуемую поверхность из рабочей среды
микроскопа вследствие паромасляной откачки.
Рис. 2. Рамановские спектры покрытий,
осажденных при РC6H6 = 6∙10
-3
Торр
Исходя же из данных рамановской
спектроскопии, в некоторых образцах это
отношение превышает 1. По этой причине мы
полагаем, что результаты EDX-измерений
занижены, и их следует рассматривать как
оценочные, указывающие лишь на тенденцию
изменения соотношения C:Ti при изменении
параметров процесса синтеза покрытий.
112 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2018. №1(113)
Термодинамически равновесная фазовая
диаграмма [4] показывает, что при концентрации
углерода менее 1…2% (предел растворимости) в
системе Ti-C может образоваться монофазный
твердый раствор углерода в титане. При повышении
концентрации углерода до 40% – система двухфазна
и состоит из α-титана и карбида титана. В диапазоне
40…97% возможно существование монофазы –
карбида титана. При дальнейшем повышении
концентрации углерода – система двухфазна и
состоит из карбида титана и углерода.
Известно, что легирование титана углеродом (в
диапазоне растворимости, т. е. существование
твердого раствора) приводит к повышению
твердости с 1 до 2 ГПа. Измеренные же значения
твердости (свыше 30 ГПа) в покрытиях, осажденных
при ВЧ-потенциалах 200 и 500 В, указывают на
присутствие большого количества твердой фазы
карбида титана (с формулой от TiC0,4 до TiC0,97 [4])
наряду с другой фазой, имеющей заметно меньшую
твердость. Косвенно на тип этой второй фазы
указывают рамановские спектры образцов. В
покрытии, осажденном при 200 В, присутствует
алмазоподобная аC:H-фаза (которая характеризуется
пиками 1400 и 1600 см
-1
). В покрытиях, осажденных
при потенциале 500 и 1000 В, эти пики практически
не выявляются, что дает основания полагать:
содержание углерода в этих покрытиях меньше или
равно стехиометрическому, и второй фазой в них
является α-титан.
Такие изменения фазового состава покрытий в
зависимости от ВЧ-потенциала подложки можно
объяснить в свете известного экспериментального
факта уменьшения содержания легких атомов (в
данном случае углерода) в покрытии при
увеличении энергии осаждаемых ионов за счет их
преимущественного распыления. Скорость
осаждения при этом снижается, что наблюдалось в
эксперименте.
Морфология поверхности покрытий, осажден-
ных в различных режимах, показана на рис. 3.
Поверхность покрытий, синтезированных при
низком давлении рабочего газа P = 2∙10
-3
Торр и
низком потенциале подложки U = 200 В (см.
рис. 3,а), имеет мелкоячеистую структуру,
характерную для кристаллических материалов,
осаждаемых PVD-методами в условиях столбчатого
роста, в частности, нитридов [6].
Покрытия, осажденные при высоком давлении
P = 6∙10
-3
Торр и повышенном потенциале
U = 1000 В (см. рис. 3,б), имеют развитую
поверхность со структурными элементами размером
от десятков до сотен нанометров. Аналогичные
изменения картины поверхности TiC-aC:H-
покрытий с увеличением отношения атомных
концентраций элементов C:Ti наблюдались в работе
[1]. При малых C:Ti (менее 1) поверхность
фасетирована, что трактовалось авторами как
свидетельство столбчатой структуры покрытия, а
при больших значениях этого параметра (6 и более)
– напоминает «цветную капусту».
Механические свойства покрытий измерялись
методом наноиндентирования. Твердость покрытий,
синтезированных при давлении 6∙10
-3
Торр и
различных значениях ВЧ-потенциала, составляла
8…37 ГПа, модуль упругости – 220…400 ГПа (табл.
2). Столь большой разброс механических свойств
указывает на определяющую роль энергии
осаждаемых ионов в процессе формирования
покрытия, что отмечали также и авторы работ [1, 3].
а
б
Рис. 3. SEM-изображение поверхности TiC-аC:H-
покрытий, осажденных при РC6H6
=2∙10
-3
Торр и
U = 200 В (а); при РC6H6
=6∙10
-3
Торр и U = 1000 В (б)
Таблица 2
Механические характеристики TiC-аC:H-покрытий,
осажденных при РC6H6
= 6∙10
-3
Торр
ВЧ-
потенциал, В
Твердость,
ГПа
Модуль
упругости, ГПа
100 22 250
200 37 400
500 32 350
1000 8 220
Из корреляции результатов наноиндентирования
и измерений рамановских спектров следует, что
наиболее высокими механическими свойствами
обладают композитные покрытия с повышенным
содержанием фазы карбида титана.
ВЫВОДЫ
Экспериментально показана возможность
синтеза композитных TiC-аC:H-покрытий при
совместном осаждении из плазмы вакуумно-
дугового источника с титановым катодом и плазмы
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2018. №1(113) 113
ВЧ-разряда в парах бензола. В зависимости от
режима осаждения одной из фаз композита является
нанокристаллический карбид титана, а второй фазой
– алмазоподобный углерод либо α-титан.
Наиболее существенное влияние на структуру и
фазовый состав TiC-аC:H-покрытий (а также на их
свойства) оказывает величина ВЧ-потенциала
подложки при осаждении.
Лучшими механическими характеристиками
обладают покрытия, осажденные при ВЧ-
потенциале подложки в диапазоне 200…500 В.
Более детальное исследование режимов осаждения
при варьировании величины ВЧ-потенциала в
пределах этого диапазона позволит уточнить
параметры процесса, при которых синтезированные
TiC-аC:H-покрытия обладают наибольшей
твердостью.
Авторы выражают благодарность Г.Н. Толма-
чевой за измерения механических характеристик
покрытий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. P. Soucek, T. Schmidtova, V. Bursikova,
P. Vasina, Y.T. Pei, J.Th.M. De Hosson, et al.
Tribological properties of nc-TiC/a-C:H coatings
prepared by magnetron sputtering at low and high ion
bombardment of the growing film // Surf. Coat.
Technol. 2014, v. 241, p. 64-73.
2. T. Zehnder, J. Patscheider. Nanocomposite TiC-
aC:H hard coatings deposited by reactive PVD // Surf.
Coat. Technol. 2000, v. 133-134, p.138-144.
3. Peng Wang, Xia Wang, Youming Chen,
Guangan Zhan, Weimin Liu, Junyan Zhang. The effect
of applied negative bias voltage on the structure of Ti-
doped a-C:H films deposited by FCVA // Applied
Surface Science. 2007, v. 253, p. 3722-3726.
4. Ulf Jansson, Erik Lewin. Sputter deposition of
transition-metal carbide films // Thin Solid Films. 2013,
v. 536, p. 1-24.
5. C. Casiraghi, A.C. Ferrari, and J. Robertson.
Raman spectroscopy of hydrogenated amorphous
carbons // Physical Review B. 2005, v. 72, р. 085401.
6. V.A. Belous, V.V. Vasyliev, V.S. Goltvyanytsya,
S.K. Goltvyanytsya, A.A. Luchaninov, E.N. Reshe-
tnyak, et al. Structure and properties of Ti-Al-Y-N
coatings deposited from filtered vacuum-arc plasma //
Surf. Coat. Technol. 2011, v. 206, p. 1720-1726.
Статья поступила в редакцию 16.11.2017 г.
КОМПОЗИТНІ TiC-aC:H-ПОКРИТТЯ, СИНТЕЗОВАНІ ЗА УМОВ СУМІСНОГО
ОСАДЖЕННЯ З ВАКУУМНО-ДУГОВОГО ДЖЕРЕЛА ТИТАНОВОЇ ПЛАЗМИ
ТА ПЛАЗМИ ВЧ-РОЗРЯДУ В ПАРАХ БЕНЗОЛУ
О.А. Лучанінов, А.О. Омаров, В.Є. Стрельницький, Р.Л. Василенко,
Ю.М. Насєка, В.М. Насєка, М.І. Бойко
Розроблено процес синтезу композитних TiC-aC:H-покриттів методом спільного осадження з плазми
вакуумно-дугового джерела з титановим катодом та плазми ВЧ-розряду в парах бензолу. У раманівських
спектрах TiC-aC:H-покриттів присутні піки карбіду титану та піки D- і G-алмазоподібної aC:H-фази. SEM-
дослідження морфології поверхні покриттів виявили структури у вигляді комірок або «кольорової капусти»,
розміри структурних елементів варіюються від десятків до сотень нанометрів залежно від режиму
осадження. Покриття, осаджені при тиску парів бензолу 6∙10
-3
Торр і ВЧ-потенціалі на підкладці
200…500 В, мають найкращі механічні властивості – твердість 32…37 ГПа і модуль пружності
350…400 ГПа.
COMPOSITE TiC-aC:H COATINGS SYNTHESIZED BY CO-DEPOSITION FROM THE
PLASMA OF VACUUM ARC SOURCE WITH TITANIUM CATHODE AND PLASMA
OF HIGH-FREQUENCY DISCHARGE IN BENZENE VAPOURS
A.A. Luchaninov, A.O. Omarov, V.E. Strel’nitskij, R.L. Vasilenko,
Iu.N. Nasieka, V.N. Naseka, N.I. Boiko
Composite TiC-aC:H coatings had been synthesized by co-deposition from the plasma of vacuum arc source
with titanium cathode and plasma of high-frequency discharge in benzene vapours. Raman spectra of coatings
contain TiC carbide peaks, as well as D and G peaks of diamond-like aC:H phase. SEM studies have shown that
surface of the coatings is cellular or look like ”cauliflower”, the dimensions of structural elements vary from tens to
hundreds nanometers. At the benzene vapor pressure 6∙10
-3
Torr and HF potential 200…500 V the coatings
deposited have the best mechanical properties – hardness 32…37 GPa and Young modulus 350…400 GPa.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-137372 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:45:32Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лучанинов, А.А. Омаров, А.О. Стрельницкий, В.Е. Василенко, Р.Л. 2018-06-17T10:40:48Z 2018-06-17T10:40:48Z 2018 Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола / А.А. Лучанинов, А.О. Омаров, В.Е. Стрельницкий, Р.Л. Василенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 1. — С. 110-113. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 PACS: 81.15.-z; 81.05.uj https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137372 Разработан процесс синтеза композитных TiC-aC:H-покрытий методом совместного осаждения из плазмы вакуумно-дугового источника с титановым катодом и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола. В рамановских спектрах покрытий присутствуют пики, соответствующие карбиду титана TiC, а также пики D- и G-алмазоподобной aC:H-фазы. SEM-исследования показали, что морфология поверхности TiC-aC:H-покрытий либо ячеистая, либо напоминает «цветную капусту», размеры структурных элементов варьируются от десятков до сотен нанометров в зависимости от режима осаждения. Покрытия, осажденные при давлении паров бензола в рабочей камере 6∙10⁻³ Торр и ВЧ-потенциале на подложке 200…500 В, обладают наилучшими механическими свойствами – твердостью 32…37 ГПа и модулем упругости 350…400 ГПа. Розроблено процес синтезу композитних TiC-aC:H-покриттів методом спільного осадження з плазми вакуумно-дугового джерела з титановим катодом та плазми ВЧ-розряду в парах бензолу. У раманівських спектрах TiC-aC:H-покриттів присутні піки карбіду титану та піки D- і G-алмазоподібної aC:H-фази. SEM-дослідження морфології поверхні покриттів виявили структури у вигляді комірок або «кольорової капусти», розміри структурних елементів варіюються від десятків до сотень нанометрів залежно від режиму осадження. Покриття, осаджені при тиску парів бензолу 6∙10⁻³ Торр і ВЧ-потенціалі на підкладці 200…500 В, мають найкращі механічні властивості – твердість 32…37 ГПа і модуль пружності 350…400 ГПа. Composite TiC-aC:H coatings had been synthesized by co-deposition from the plasma of vacuum arc source with titanium cathode and plasma of high-frequency discharge in benzene vapours. Raman spectra of coatings contain TiC carbide peaks, as well as D and G peaks of diamond-like aC:H phase. SEM studies have shown that surface of the coatings is cellular or look like ”cauliflower”, the dimensions of structural elements vary from tens to hundreds nanometers. At the benzene vapor pressure 6∙10⁻³ Torr and HF potential 200…500 V the coatings deposited have the best mechanical properties – hardness 32…37 GPa and Young modulus 350…400 GPa. Авторы выражают благодарность Г.Н. Толмачевой за измерения механических характеристик покрытий. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика и технология конструкционных материалов Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола Композитні TiC-aC:H-покриття, синтезовані за умов сумісного осадження з вакуумно-дугового джерела титанової плазми та плазми ВЧ-розряду в парах бензолу Composite TiC-aC:H coatings synthesized by co-deposition from the plasma of vacuum arc source with titanium cathode and plasma of high-frequency discharge in benzene vapours Article published earlier |
| spellingShingle | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола Лучанинов, А.А. Омаров, А.О. Стрельницкий, В.Е. Василенко, Р.Л. Физика и технология конструкционных материалов |
| title | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола |
| title_alt | Композитні TiC-aC:H-покриття, синтезовані за умов сумісного осадження з вакуумно-дугового джерела титанової плазми та плазми ВЧ-розряду в парах бензолу Composite TiC-aC:H coatings synthesized by co-deposition from the plasma of vacuum arc source with titanium cathode and plasma of high-frequency discharge in benzene vapours |
| title_full | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола |
| title_fullStr | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола |
| title_full_unstemmed | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола |
| title_short | Композитные TiC-aC:H-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы ВЧ-разряда в парах бензола |
| title_sort | композитные tic-ac:h-покрытия, синтезированные при совместном осаждении из вакуумно-дугового источника титановой плазмы и плазмы вч-разряда в парах бензола |
| topic | Физика и технология конструкционных материалов |
| topic_facet | Физика и технология конструкционных материалов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137372 |
| work_keys_str_mv | AT lučaninovaa kompozitnyeticachpokrytiâsintezirovannyeprisovmestnomosaždeniiizvakuumnodugovogoistočnikatitanovoiplazmyiplazmyvčrazrâdavparahbenzola AT omarovao kompozitnyeticachpokrytiâsintezirovannyeprisovmestnomosaždeniiizvakuumnodugovogoistočnikatitanovoiplazmyiplazmyvčrazrâdavparahbenzola AT strelʹnickiive kompozitnyeticachpokrytiâsintezirovannyeprisovmestnomosaždeniiizvakuumnodugovogoistočnikatitanovoiplazmyiplazmyvčrazrâdavparahbenzola AT vasilenkorl kompozitnyeticachpokrytiâsintezirovannyeprisovmestnomosaždeniiizvakuumnodugovogoistočnikatitanovoiplazmyiplazmyvčrazrâdavparahbenzola AT lučaninovaa kompozitníticachpokrittâsintezovanízaumovsumísnogoosadžennâzvakuumnodugovogodžerelatitanovoíplazmitaplazmivčrozrâduvparahbenzolu AT omarovao kompozitníticachpokrittâsintezovanízaumovsumísnogoosadžennâzvakuumnodugovogodžerelatitanovoíplazmitaplazmivčrozrâduvparahbenzolu AT strelʹnickiive kompozitníticachpokrittâsintezovanízaumovsumísnogoosadžennâzvakuumnodugovogodžerelatitanovoíplazmitaplazmivčrozrâduvparahbenzolu AT vasilenkorl kompozitníticachpokrittâsintezovanízaumovsumísnogoosadžennâzvakuumnodugovogodžerelatitanovoíplazmitaplazmivčrozrâduvparahbenzolu AT lučaninovaa compositeticachcoatingssynthesizedbycodepositionfromtheplasmaofvacuumarcsourcewithtitaniumcathodeandplasmaofhighfrequencydischargeinbenzenevapours AT omarovao compositeticachcoatingssynthesizedbycodepositionfromtheplasmaofvacuumarcsourcewithtitaniumcathodeandplasmaofhighfrequencydischargeinbenzenevapours AT strelʹnickiive compositeticachcoatingssynthesizedbycodepositionfromtheplasmaofvacuumarcsourcewithtitaniumcathodeandplasmaofhighfrequencydischargeinbenzenevapours AT vasilenkorl compositeticachcoatingssynthesizedbycodepositionfromtheplasmaofvacuumarcsourcewithtitaniumcathodeandplasmaofhighfrequencydischargeinbenzenevapours |