Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки

Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки

Проведены исследования морфологии поверхности TiN и TiAlN покрытий, нанесенных из фильтрованных потоков вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки из инструментальной быстрорежущей стали и твердого сплава WСо. Обнаружено, что шероховатость покрытий на краях ферромагнитных подложек...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Физическая инженерия поверхности
Дата:2012
Автори: Васильев, В.В., Стрельницкий, В.Е.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2012
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98943
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:Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки / В.В. Васильев, В.Е. Стрельницкий // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 162–172. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98943
record_format dspace
spelling Васильев, В.В.
Стрельницкий, В.Е.
2016-04-19T15:33:31Z
2016-04-19T15:33:31Z
2012
Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки / В.В. Васильев, В.Е. Стрельницкий // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 162–172. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
1999-8074
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98943
621.793.1:533.924
Проведены исследования морфологии поверхности TiN и TiAlN покрытий, нанесенных из фильтрованных потоков вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки из инструментальной быстрорежущей стали и твердого сплава WСо. Обнаружено, что шероховатость покрытий на краях ферромагнитных подложек намного превосходит шероховатость покрытий, нанесенных на образцы из немагнитной нержавеющей стали. Показано, что возможной причиной увеличения шероховатости покрытий является образование униполярных дуг из-за повышенной концентрации напряженности магнитного поля на краях ферромагнитных подложек по сравнению с центральной областью. Установлено, что на подложках с неоднородными на поверхности ферромагнитными характеристиками, в частности, для твердосплавных WСо пластин, шероховатость наносимых покрытий намного выше, чем шероховатость исходной поверхности подложки. Сделано предположение, что основной причиной данного явления является концентрация силовых линий магнитного поля на Со связке, охватывающей WС зерна, приводящая к неоднородной скорости осаждения покрытия вдоль поверхности подложки. Повышение температуры подложки приводит к дальнейшему увеличению шероховатости поверхности покрытия.
Проведено дослідження морфології поверхні TiN і TiAlN покриттів, нанесених з фільтрованих потоків вакуумно-дугової катодної плазми на феромагнітні підкладки з інструментальної швидкорізальної сталі та твердого сплаву WСо. Виявлено, що шорсткість покриттів на краях феромагнітних підкладок набагато перевершує шорсткість покриттів, нанесених на зразки з немагнітної нержавіючої сталі. Показано, що можливою причиною збільшення шорсткості покриттів є утворення уніполярних дуг через підвищену концентрацію напруженості магнітного поля на краях феромагнітних підкладок в порівнянніз центральною областю. Встановлено, що на підкладках з неоднорідними на поверхніферомагнітними характеристиками, зокрема, для твердосплавних WСо пластин шорсткість покриттів набагато вище, ніж шорсткість вихідної поверхні підкладки. Зроблено припущення, що основною причиною даного явища є концентрація силових ліній магнітного поля на Со зв’язці, що охоплює WС зерна, що призводить до неоднорідної швидкості осадження покриття уздовж поверхні підкладки. Підвищення температури підкладки призводить до подальшого збільшення шорсткості поверхні покриття.
Study of surface morphology of TiN and TiAlN coatings deposited from the filtered cathodic vacuum arc plasma flow on ferromagnetic substrates made from the high-speed steel and cemented carbide WСo have been performed. It was found that the WCo surface roughness at the edges of substrate is much greater than the roughness of the coatings deposited on non-magnetic stainless steel. It was shown that a possible reason for the increased roughness of the coatings is the formation of unipolar arcs due to the high concentration of the magnetic field intensity at the ferromagnetic substrate edges as compared to the central region. It was found that on substrates with inhomogeneous ferromagnetic surface properties, in particular for cemented carbide WCo inserts, roughness of the coating is much higher than the initial roughness of the substrate surface. It was suggested that the main reason of this phenomenon is the concentration of the magnetic field lines in the bonding Co media covering the WC grains, which leads to non-uniform coating deposition rate along the substrate surface. Increasing of substrate temperature leads to a further increase in surface roughness of the coating.
ru
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
Физическая инженерия поверхности
Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
spellingShingle Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
Васильев, В.В.
Стрельницкий, В.Е.
title_short Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
title_full Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
title_fullStr Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
title_full_unstemmed Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
title_sort особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки
author Васильев, В.В.
Стрельницкий, В.Е.
author_facet Васильев, В.В.
Стрельницкий, В.Е.
publishDate 2012
language Russian
container_title Физическая инженерия поверхности
publisher Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
format Article
description Проведены исследования морфологии поверхности TiN и TiAlN покрытий, нанесенных из фильтрованных потоков вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки из инструментальной быстрорежущей стали и твердого сплава WСо. Обнаружено, что шероховатость покрытий на краях ферромагнитных подложек намного превосходит шероховатость покрытий, нанесенных на образцы из немагнитной нержавеющей стали. Показано, что возможной причиной увеличения шероховатости покрытий является образование униполярных дуг из-за повышенной концентрации напряженности магнитного поля на краях ферромагнитных подложек по сравнению с центральной областью. Установлено, что на подложках с неоднородными на поверхности ферромагнитными характеристиками, в частности, для твердосплавных WСо пластин, шероховатость наносимых покрытий намного выше, чем шероховатость исходной поверхности подложки. Сделано предположение, что основной причиной данного явления является концентрация силовых линий магнитного поля на Со связке, охватывающей WС зерна, приводящая к неоднородной скорости осаждения покрытия вдоль поверхности подложки. Повышение температуры подложки приводит к дальнейшему увеличению шероховатости поверхности покрытия. Проведено дослідження морфології поверхні TiN і TiAlN покриттів, нанесених з фільтрованих потоків вакуумно-дугової катодної плазми на феромагнітні підкладки з інструментальної швидкорізальної сталі та твердого сплаву WСо. Виявлено, що шорсткість покриттів на краях феромагнітних підкладок набагато перевершує шорсткість покриттів, нанесених на зразки з немагнітної нержавіючої сталі. Показано, що можливою причиною збільшення шорсткості покриттів є утворення уніполярних дуг через підвищену концентрацію напруженості магнітного поля на краях феромагнітних підкладок в порівнянніз центральною областю. Встановлено, що на підкладках з неоднорідними на поверхніферомагнітними характеристиками, зокрема, для твердосплавних WСо пластин шорсткість покриттів набагато вище, ніж шорсткість вихідної поверхні підкладки. Зроблено припущення, що основною причиною даного явища є концентрація силових ліній магнітного поля на Со зв’язці, що охоплює WС зерна, що призводить до неоднорідної швидкості осадження покриття уздовж поверхні підкладки. Підвищення температури підкладки призводить до подальшого збільшення шорсткості поверхні покриття. Study of surface morphology of TiN and TiAlN coatings deposited from the filtered cathodic vacuum arc plasma flow on ferromagnetic substrates made from the high-speed steel and cemented carbide WСo have been performed. It was found that the WCo surface roughness at the edges of substrate is much greater than the roughness of the coatings deposited on non-magnetic stainless steel. It was shown that a possible reason for the increased roughness of the coatings is the formation of unipolar arcs due to the high concentration of the magnetic field intensity at the ferromagnetic substrate edges as compared to the central region. It was found that on substrates with inhomogeneous ferromagnetic surface properties, in particular for cemented carbide WCo inserts, roughness of the coating is much higher than the initial roughness of the substrate surface. It was suggested that the main reason of this phenomenon is the concentration of the magnetic field lines in the bonding Co media covering the WC grains, which leads to non-uniform coating deposition rate along the substrate surface. Increasing of substrate temperature leads to a further increase in surface roughness of the coating.
issn 1999-8074
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98943
citation_txt Особенности морфологии поверхностей покрытий, наносимых из фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки / В.В. Васильев, В.Е. Стрельницкий // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 2. — С. 162–172. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT vasilʹevvv osobennostimorfologiipoverhnosteipokrytiinanosimyhizfilʹtrovannoivakuumnodugovoikatodnoiplazmynaferromagnitnyepodložki
AT strelʹnickiive osobennostimorfologiipoverhnosteipokrytiinanosimyhizfilʹtrovannoivakuumnodugovoikatodnoiplazmynaferromagnitnyepodložki
first_indexed 2025-11-24T04:02:31Z
last_indexed 2025-11-24T04:02:31Z
_version_ 1850837813721825280
fulltext 162 УДК 621.793.1:533.924 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ КАТОДНОЙ ПЛАЗМЫ НА ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ПОДЛОЖКИ В.В. Васильев, В.Е. Стрельницкий Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт” Украина Поступила в редакцию 12.04.2012 Проведены исследования морфологии поверхности TiN и TiAlN покрытий, нанесенных из фильтрованных потоков вакуумно-дуговой катодной плазмы на ферромагнитные подложки из инструментальной быстрорежущей стали и твердого сплава WСо. Обнаружено, что шерохо- ватость покрытий на краях ферромагнитных подложек намного превосходит шероховатость покрытий, нанесенных на образцы из немагнитной нержавеющей стали. Показано, что возможной причиной увеличения шероховатости покрытий является образование униполярных дуг из-за повышенной концентрации напряженности магнитного поля на краях ферромагнитных подложек по сравнению с центральной областью. Установлено, что на подложках с неоднородными на поверхности ферромагнитными характеристиками, в частности, для твердосплавных WСо пластин, шероховатость наносимых покрытий намного выше, чем шероховатость исходной поверхности подложки. Сделано предположение, что основной причиной данного явления является концентрация силовых линий магнитного поля на Со связке, охватывающей WС зерна, приводящая к неоднородной скорости осаждения покрытия вдоль поверхности подложки. Повышение температуры подложки приводит к дальнейшему увеличению шероховатости поверхности покрытия. Ключевые слова: морфология поверхности покрытий, ферромагнитные материалы, фильтрованная вакуумная дуга, плазма, магнитное поле, униполярная дуга. Проведено дослідження морфології поверхні TiN і TiAlN покриттів, нанесених з фільтрованих потоків вакуумно-дугової катодної плазми на феромагнітні підкладки з інструментальної швидкорізальної сталі та твердого сплаву WСо. Виявлено, що шорсткість покриттів на краях феромагнітних підкладок набагато перевершує шорсткість покриттів, нанесених на зразки з немагнітної нержавіючої сталі. Показано, що можливою причиною збільшення шорсткості покриттів є утворення уніполярних дуг через підвищену концентрацію напруженості магнітного поля на краях феромагнітних підкладок в порівнянні з центральною областю. Встановлено, що на підкладках з неоднорідними на поверхні феромагнітними характеристиками, зокрема, для твердосплавних WСо пластин шорсткість покриттів набагато вище, ніж шорсткість вихідної поверхні підкладки. Зроблено припущення, що основною причиною даного явища є концентрація силових ліній магнітного поля на Со зв’язці, що охоплює WС зерна, що призводить до неоднорідної швидкості осадження покриття уздовж поверхні підкладки. Підвищення температури підкладки призводить до подальшого збільшення шорсткості поверхні покриття. Ключові слова: морфологія поверхні покриттів, феромагнітні матеріали, фільтрована вакуумна дуга, плазма, магнітне поле, уніполярна дуга. Study of surface morphology of TiN and TiAlN coatings deposited from the filtered cathodic vacuum arc plasma flow on ferromagnetic substrates made from the high-speed steel and cemented carbide WСo have been performed. It was found that the WCo surface roughness at the edges of substrate is much greater than the roughness of the coatings deposited on non-magnetic stainless steel. It was shown that a possible reason for the increased roughness of the coatings is the formation of unipolar arcs due to the high concentration of the magnetic field intensity at the ferromagnetic substrate edges as compared to the central region. It was found that on substrates with inhomogeneous ferromagnetic surface properties, in particular for cemented carbide WCo inserts, roughness of the coating is much higher than the initial roughness of the substrate surface. It was suggested that the main reason of this phenomenon is the concentration of the magnetic field lines in the bonding Co media covering the WC grains, which leads to non-  В.В. Васильев, В.Е. Стрельницкий, 2012 163ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ВВЕДЕНИЕ Износостойкость и коэффициент трения за- щитных покрытий, наносимых на поверхно- сти узлов трения деталей машин, а также на режущий инструмент, зависят не только от их механических характеристик, но и от качества самой поверхности, характеризуемой ее ше- роховатостью. Как правило, чем ниже уро- вень шероховатости трущихся поверхностей, тем ниже коэффициент трения и, следовате- льно, выше их износостойкость. Для получения гладких защитных покры- тий приближающихся по классу чистоты к исходной полированной поверхности изде- лий в настоящее время широко используются магнетроны [1, 2], а также вакуумно-дуговые источники эрозионной плазмы с магнитны- ми фильтрами [3]. Наиболее прогрессивным, легкоуправля- емым и высокопроизводительным является вакуумно-дуговой метод с высокой (близкой к 100%) степенью ионизации фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы. Данный метод позволяет получать покрытия, в кото- рых отсутствуют дефекты, связанные с попа- данием в осаждаемое покрытие макрочастиц, являющихся одной из компонент катодной плазмы. Однако под действием бомбардиро- вки осаждаемого покрытия ионами вакуумно- дуговой плазмы в покрытии возникают на- пряжения сжатия, под действием которых по- верхность осаждаемого покрытия приобре- тает ячеистую структуру [4]. Размеры этих яче- ек зависят, как от химического и фазового состава формируемого покрытия, так и от энергии бомбардирующих частиц, опреде- ляющих уровень остаточных напряжений в покрытии [5]. Как правило, максимальная вы- сота микронеровностей, образуемая этими ячейками, не превышает величину 50 нм [5]. Однако, для материалов подложек, обладаю- щих ферромагнитными свойствами, это вы- полняется не всегда. Целью данной работы является выяснение особенностей формирования морфологии поверхности покрытий, наносимых на ферро- магнитные подложки из фильтрованной ваку- умно-дуговой катодной плазмы, а также вы- яснение основных причин увеличения шеро- ховатости поверхности покрытий на таких подложках. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В качестве объекта исследования были выбра- ны покрытия ТiN и TiAlN, наносимые на по- лированные подложки, как обладающие фер- ромагнитными свойствами, так и на подлож- ки, которые этими свойствами не обладают. Покрытия наносились на ферромагнитные подложки из быстрорежущей инструмен- тальной стали диаметром 30 мм и толщиной 6 мм. Кроме того, были использованы ферро- магнитные подложки из твердого вольфрам- кобальтого сплава размером 16×16×5 мм, вы- полненные методом порошковой металлур- гии. Для сравнения использовались также подложки из нержавеющей стали 12Х18Н10Т размером 18×20×1 мм, не обладающие ферро- магнитными свойствами. Твёрдосплавные подложки были выполнены из порошка кар- бида вольфрама WC c размерами зерна (1 ÷ 2) мкм, связанного кобальтовой связкой, процентное содержание которой составляло 1,5 вес.%. Исходные поверхности всех об- разцов имели зеркальный вид. Шерохова- тость поверхности подложек была не хуже Ra = 30 нм. Покрытия наносились вакуумно-дуговым методом с использованием прямолинейного источника фильтрованной вакуумно-дуговой катодной плазмы (ПИФВДКП) [6]. Для нанесения ТiN покрытий использовал- ся катод из чистого титана марки ВТ-1-0, а для TiAlN покрытия – катод из сплава Ti1-хAlх с 50% содержанием Al (х = 0,5). Все покрытия наносились в одинаковом режиме. Образцы располагались на рас- стоянии 150 мм от выходного отверстия ПИФВДКП. ТiN и TiAlN покрытия нано- сились в смеси газов Ar и N2 при токе дуги 100 А. Парциальное давление Ar составляло 0,013 Па, а азота 0,13 Па. uniform coating deposition rate along the substrate surface. Increasing of substrate temperature leads to a further increase in surface roughness of the coating. Keywords: morphology of the coatings surface, ferromagnetic materials, a filtered vacuum arc, plasma, magnetic field, unipolar arc. В.В. ВАСИЛЬЕВ, В.Е. СТРЕЛЬНИЦКИЙ 164 Покрытия наносились при подаче на под- ложку импульсного потенциала смещения с амплитудой Uимп.= –1 кВ и длительностью 5 мксек, частота импульсов f = 24 кГц. Перед нанесением покрытий образцы очищались импульсным тлеющим разрядом в Ar при подаче на подложку импульсного потенциа- ла смещения с параметрами Uимп.= –1,7 кВ, tимп = 5 мксек, f = 24 кГц в течение 11 мин. Для выяснения влияния температуры поверх- ности WCo образца на шероховатость пок- рытия его осаждение проводилось на охлаж- даемые и неохлаждаемые подложки. Темпе- ратура поверхности подложек без охлаж- дения не превышала 250 °С, а с охлаждением не превышала 100 °С. Время осаждения по- крытия составляло 30 мин. Толщина ТiN по- крытий составляла 4 мкм, а TiAlN – 5,3 мкм. Шероховатость поверхности покрытий и поверхности, образцов в исходном состоянии измерялась с помощью профилометра (Тип А11 модель 283). Максимальная высота микронеровностей нанесенных покрытий измерялась с помощью интерференционного микроскопа МИИ-4. Микрорельеф поверхностей образцов из твердого сплава WCо, как с покрытиями, так и без покрытий изучался с помощью скани- рующего электронного микроскопа JSM840 фирмы Jeol. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Покрытия как ТiN, так и TiAlN, осажденные на твердосплавных пластинах, имели мато- вую поверхность, т.е. отражение света от по- крытий было диффузным. В то же время об- разцы – свидетели из нержавеющей немаг- нитной стали после нанесения на них таких же покрытий оставались зеркальными. Покрытия, нанесенные на образцы из ин- струментальной быстрорежущей стали, кото- рая является ферромагнитной, также остава- лись зеркальными, за исключением перифе- рийной области шириной (1 ÷ 2) мм по краю поверхности образца, которая становилась матовой. На рис. 1а), б) приведены фотографии по- верхности WСo твердосплавной пластины без покрытия. На рис. 1а отчетливо видны границы полированных поверхностей WС зерен, выходящих на поверхность пластины. Отчасти границы зерен видны благодаря от- крытым порам, которые полностью или час- тично окружают зерна; размеры зерен лежат в диапазоне 0,5 ÷ 2 мкм. Средние глубины выходящих на поверхность WСо пластины пор, по результатам измерения шероховатости поверхности с помощью профилометра, сос- тавляют величины от 0,025 до 0,057 мкм. При этом усреднённое по всей поверхности образца значение шероховатости составляет 0,03 мкм. Однако, если отбросить влияние поверхностных пор на шероховатость поверх- ности, то она должна быть намного мень- ше, чем измеренная профилометром. По крайней мере, она не должна превышать Rа = 0,01 мкм. а) б) Рис. 1а), б). Фотографии поверхности WСo твердо- сплавной пластины без покрытия (образец ТН19); ×4000 (а) и ×1000 (б). ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ... 165ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 На рис. 2а), б) приведены фотографии поверхности TiAlN покрытия на WСo твердо- сплавной пластине. На фотографиях отсутст- вуют макрочастицы, что свидетельствует о высоком качестве очистки плазмы с исполь- зованием ПИФВДКП. На поверхности по- крытия видны только темные и светлые об- ласти. Темные области – это впадины, а свет- лые – выступы (гребни). При сравнении рис. 1 и 2 видно, что попе- речные размеры впадин (рис. 2а) соответ- ствуют размерам зерен WC на рис. 1а. На рис. 2 также видно, что возвышения рельефа (гребни) поверхности TiAlN покрытия на- блюдаются на границах зерен WC, охвачен- ных кобальтовой связкой. Для того, чтобы вы- яснить причины появления такой морфоло- гии TiAlN покрытия были проведены следую- щие эксперименты. Очистка исходной зер- кальной поверхности WCo образца в тлею- щем разряде без нанесения покрытия, а также нанесение тонкого TiAl покрытия при пла- вающем потенциале подложки без предвари- тельной очистки подложки в тлеющем разря- де. В результате процесса очистки зеркаль- ность поверхности подложки не изменилась. Поверхность TiAl покрытия, несмотря на его малую толщину (≤ 0,5 мкм) и низкую энер- гию осаждаемых частиц Тi и Al, была мато- вой (рис. 3), т.е. отражение видимого света от этой поверхности было диффузным. В табл. 1 приведены значения шероховато- сти поверхности на различных участках твер- досплавных пластин (рис. 4) с покрытиями ТiN, TiAlN, TiAl и без покрытия, измеренные а) б) Рис. 2а), б). Фотографии поверхности TiAlN покрытия на WСo твердосплавной пластине; ×4000 (а) и 1000 (б). а) б) Рис. 3а), б). Микрофотографии поверхности тонкого TiAl покрытия на WCo образце ТН17; ×4000 (а) и ×1000 (б). В.В. ВАСИЛЬЕВ, В.Е. СТРЕЛЬНИЦКИЙ 166 с помощью профилометра, а в табл. 2 макси- мальные высоты микронеровностей на тех же участках поверхностей, измеренные с помо- щью интерференционного микроскопа. Поверхности всех покрытий на твердо- сплавных образцах обладали диффузным отражением видимого света. Из табл. 1, 2 вид- но, что наибольшая шероховатость наноси- мых покрытий наблюдается на угловых кром- ках образцов (область I, рис. 4). Величина шероховатости поверхности покрытий по на- правлению к центру образцов уменьшается. Так как покрытия наносятся в транспор- тирующем магнитном поле ПИФВДКП, то представляет интерес рассмотрение влияния ферромагнитных свойств подложек на рас- пределение напряжённости магнитного поля вблизи их поверхности. На рис. 5 приведена расчетная конфигура- ция магнитного поля вблизи ферромагнит- ного образца ∅ 30 мм, h = 6 мм, помещенного в однородное магнитное поле с напряженно- стью 0,0025 Т. Из рисунка видно, что на край- ней кромке образца происходит концентра- ция силовых линий магнитного поля. На рис. 6(а, б) приведено распределение напряженности магнитного поля Н по диа- метру ферромагнитного образца на его по- верхности (рис. 6а) и на расстоянии 3 мм от его поверхности (рис. 6б). Как видно из рис. 6(а, б), при приближении к поверхности фер- ромагнитного образца происходит концент- рация силовых линий внешнего магнитного поля в периферийной области образца. При этом, максимальная напряженность магнит- ного поля на краю образца увеличивается почти в 2 раза при незначительном увели- чении ее в центральной области. В электродуговой плазме направленная энергия ионов Еi намного больше тепловой энергии частиц плазмы, т.е. Еi o Те = Тi, где Те, Тi – температура электронов и ионов, со- ответственно. Известно, что в плазме вакуум- ной дуги при величинах магнитных полей, используемых в плазмооптических фильтрах, электроны замагничены, а ионы не замагни- чены. Из условия квазинейтральности плаз- Таблица 1 Таблица 2 Рис. 4. I, II и III – области измерения шероховатости поверхностей покрытий на твердосплавных образцах. Рис. 5. Расчетная конфигурация магнитного поля вблизи ферромагнитного образца ∅ 30 мм, h = 6 мм, помещенного в однородное магнитное поле с напря- женностью 0,0025 Т. Образец № Область измере- ния Средние значения шероховатости поверхности Ra, мкм TiN TiAlN TiAl WCo без покрытия TiAlN (подложка охлажда- лась) I 0,139 0,093 0,079 0,03 0,085 II 0,058 0,049 0,06 0,03 0,04 III 0,047 0,038 0,055 0,03 0,02 Образец № Область измерения Максимальная высота микронеровностей, мкм TiN TiAlN TiAlN (подложка охлаждалась) I 0,28 0,1 ÷ 0,12 0,054 II 0,15 0,077 0,036 III 0,095 < 0,07 < 0,036 ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ... 167ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 мы скорость плазменного потока, который движется вдоль магнитного поля, будет пра- ктически постоянной и равной средней ско- рости движения ионов 〈Vi〉 вдоль магнитного поля. Рассмотрим область возмущения магнит- ного поля вблизи ферромагнитной подложки (см. рис. 5). Как видно из рис. 5, характерный размер области возмущения составляет ве- личину порядка размера толщины ферромаг- нитного образца (в данном случае 6 мм), что намного меньше длины свободного пробега электронов в вакуумно-дуговой плазме. По- этому в этой области плазму можно считать безстолкновительной. Так как электроны замагничены и их ларморовские центры вра- щения привязаны к силовым линиям магнит- ного поля, то при движении плазменного потока вдоль нарастающего по напряжён- ности магнитного поля плотность потока уве- личивается пропорционально увеличению напряжённости магнитного поля. Из рис. 6а видно, что напряженность маг- нитного поля на краю ферромагнитной под- ложки увеличивается почти в 2 раза. Это должно приводить к увеличению плотности плазменного потока во столько же раз и, сле- довательно, к соответствующему увеличению скорости осаждения покрытия на краю под- ложки по сравнению с её центральной облас- тью. Однако, как показали эксперименты, толщина покрытия на краю подложки оказа- лась не больше, а даже меньше, чем в центра- льной её области. Причём шероховатость пе- риферийной области покрытия оказалась намного большей, чем в центральной части подложки. Этот факт нельзя объяснить обыч- ным ионным распылением осаждаемого покрытия, так как коэффициент распыления зависит только от энергии бомбардирующих частиц, а не от плотности их потока. Возмож- ным механизмом, позволяющим объяснить обнаруженный факт, является механизм ду- гообразования, в частности, механизм обра- зования униполярных дуг [7, 8]. Для выяснения условий реализации меха- низма образования униполярных дуг для дан- ного случая рассмотрим характеристики пе- реходного слоя, образующегося между плаз- мой и контактирующей с ней поверхностью. Как было показано ещё Ленгмюром [9] по- верхность, контактирующая с плазмой, при- обретает отрицательный относительно плаз- мы потенциал из-за того, что электроны ухо- дят из плазмы на поверхность быстрее, чем ионы. Максимальная величина разности по- тенциалов между плазмой и поверхностью (в отсутствие вторичной электронной эмиссии с поверхности) связана простым соотноше- нием с электронной температурой: VS = (kTe/e)ln(Mi/2πme) 0,5, ( 1) где Мi, me – массы иона и электрона, соот- ветственно; k – постоянная Больцмана, а e – заряд электрона. Разность потенциалов VS между плазмой и поверхностью сосредоточена в узком при- поверхностном слое, толщина которого при- близительно равна Дебаевской длине экрани- рования λD, которая связана с температурой плазмы и её плотностью следующим соотно- шением [10]: λD = (kTe/4nee 2)1/2 = 7,43⋅(Te/ne ) 1/2 см. (2) б) а) Рис. 6. Распределение напряженности магнитного поля по диаметру ферромагнитного образца на его поверх- ности (а) и на расстоянии 3 мм от его поверхности (б). В.В. ВАСИЛЬЕВ, В.Е. СТРЕЛЬНИЦКИЙ 168 При учёте вторичной электронной эмис- сии с поверхности, контактирующей с плаз- мой, разность потенциалов в переходном слое между плазмой и поверхностью уменьшается [11 – 13]. В этом случае выражение (2) при- обретает следующий вид: VS = (kTe/e)ln[(1 – β)⋅(Mi /2me) 1/2], (3) где β – коэффициент вторичной электронной эмиссии в пересчёте на каждый приходящий из плазмы электрон. В определённых условиях возникающая разность потенциалов VS может вызвать элек- трический пробой промежутка, сопровожда- емый образованием униполярной дуги. При этом на поверхности возникает катодное пят- но [8], являющееся источником холодных электронов, эмиссия которых уменьшает ве- личину разности потенциалов. Реализуется ситуация, когда как плазма, так и поверхность выполняют одновременно роль катода и ано- да. Плазма эмитирует электроны на большой площади, являясь катодом, и в то же время, локально, вблизи катодного пятна, получает электроны, эмитируемые с поверхности. По- верхность подложки собирает электроны плазмы на большой площади и локально, с катодного пятна, эмитирует их обратно. Та- ким образом, цепь для протекания электрон- ного тока оказывается замкнутой. Энергия электронов плазмы при этом частично расхо- дуется на разогрев, испарение и ионизацию материала поверхности подложки (покрытия) в области образовавшегося катодного пятна. Исходя из выше приведенных сведений, можно сформулировать следующие основные условия образования униполярных дуг: 1) электронная температура плазмы или сре- дняя энергия электронов, выходящих из плазмы и попадающих на поверхность под углами близкими к её нормали, дол- жны быть достаточными для формиро- вания разности потенциалов между пла- змой и поверхностью, превышающей ка- тодное падение потенциала для данного материала поверхности; 2) площадь поверхности, собирающей элек- троны плазмы, должна быть больше неко- торой критической величины, при кото- рой суммарный электронный ток на эту поверхность должен превосходить необ- ходимый минимальный ток для образо вания и поддержания катодного пятна ду- ги на данной поверхности. При нанесении покрытий из вакуумно-ду- говой плазмы на немагнитные подложки в однородном магнитном поле, направленном вдоль нормали к её поверхности, образование униполярных дуг маловероятно. Это связано с невыполнением условия 1. При нанесении покрытий на ферромаг- нитные подложки ситуация меняется в связи с изменением кривизны силовых линий ма- гнитного поля вблизи её краёв (см. рис. 5) в результате концентрации напряжённости ма- гнитного поля. Как видно из рис. 6а) напря- жённость магнитного поля на краях подлож- ки увеличивается почти в 2 раза. Из рис. 5 и 6 так же видно, что размеры области, в ко- торой происходит изменение напряжённо- сти и конфигурации магнитного поля вблизи подложки, приблизительно равны толщине подложки. В остальной же части подложки ни напряжённость, ни конфигурация магнит- ного поля практически не изменяются. В этой ситуации, когда ионы не замагничены и имеют среднюю энергию, намного превыша- ющую тепловую энергию электронов, кото- рые замагничены, удержание ионов в плаз- менной струе в поперечном к магнитному полю направлении обеспечивается объём- ным отрицательным зарядом электронов. При этом практически всё электрическое поле, удерживающее ионы, будет сосредоточено вокруг плазменной струи в слое толщиной порядка ларморовского радиуса электронов. Электроны получают дополнительно энер- гию поперёк магнитного поля, равную сред- ней энергии ионов. В этом случае мгновенное максимальное значение ларморовского ра- диуса электронов можно вычислить по формуле: re = Ve/ωe = 2,38⋅We 1/2⋅B-1 см, (4) где We – средняя максимальная энергия элек- тронов поперёк магнитного поля равная (Te + Wi); Wi – средняя энергия ионов в эВ; Те – температура электронов в эВ; В – напря- жённость магнитного поля в эрстедах. В частности для нашего конкретного слу- чая, когда Wi = 30 эВ, Те = 3 эВ и В = 25 Э мгновенное максимальное значение re будет равно 0,55 см, что приблизительно равно ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ... 169ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 характерному размеру области неоднородно- сти магнитного поля вблизи края ферромаг- нитной подложки (см. рис. 5). Под воздейст- вием электрического поля внутри слоя элект- роны в первой половине периода своего ларморовского движения будут приобретать дополнительную поперечную энергию, а во второй половине периода – отдавать эту энер- гию обратно электрическому полю. Поэтому при отсутствии столкновений средняя энер- гия электронов будет практически постоян- ной и равной их тепловой энергии, которая для вакуумно-дуговой плазмы не превышает 3 эВ. В соответствии с (6) разность потенциа- лов между плазмой и поверхностью подлож- ки не будет превышать VS ≈12 В. Это явно недостаточно для возбуждения униполярной дуги при любой плотности плазмы, так как для возбуждения такой дуги величина VS должна быть больше катодного падения по- тенциала для данного материала поверхности подложки. В частности, например, для чис- того титана или алюминия в вакууме мини- мальная величина катодного падения потен- циала составляет величину равную 15,5 В. Это явно выше, чем максимальная величина VS для случая однородного магнитного поля вблизи поверхности подложки. Подача на подложку высоковольтных им- пульсов отрицательной полярности относи- тельно потенциала плазмы приводит к до- полнительному ускорению ионов электри- ческим полем, сосредоточенным в перехо- дном слое между плазмой и поверхностью подложки, и, одновременно, к увеличению толщины переходного слоя от его начальной величины равной λD до величины равной s0 [14], которая определяется как: s0 = (2⋅|V0|/Zeni) 0,5, (5) где V0 – амплитуда импульса отрицательного смещения на подложке, ni – плотность ионов плазмы, Z – средний заряд ионов, e – заряд электрона. Напряжённость электрического поля в слое толщиной s0 остаётся практичес- ки такой же, как и для слоя с толщиной λD. Ускоренные ионы бомбардируя поверх- ность подложки увеличивают эмиссию элек- тронов с её поверхности приблизительно про- порционально Е0,5, где Е – энергия бомбарди- рующих ионов [14]. В результате электронной эмиссии напряжённость электрического поля вблизи поверхности резко уменьшается. По- этому образование дуг на поверхности под- ложки при подаче на неё высоковольтного потенциала маловероятно. Как видно из рис. 5 силовые линии маг- нитного поля вблизи края подложки откло- няются в сторону подложки под различными углами. Максимальный угол наклона линий относительно поверхности подложки вблизи её краёв составляет величину близкую к 60°. При этом плоскости ларморовских орбит электронов, привязанных к силовым линиям магнитного поля, составят угол около 30° от- носительно поверхности подложки. Данная величина угла соответствует максимальному углу относительно поверхности подложки, под которым электроны могут входить в пе- реходной слой, образующийся между плазмой и подложкой, предварительно получив в области разделения зарядов дополнительную порцию поперечной относительно направ- ления магнитного поля энергии. Величина энергии электронов будет прямо пропорцио- нальна зависеть от средней поперечной энергии ионов. Максимальное значение раз- ности потенциалов в переходном слое между плазмой и поверхностью будет зависеть от энергии электронов вдоль нормали к поверх- ности подложки на границе переходного слоя. В данном конкретном случае макси- мальная энергия электронов вдоль нормали к поверхности подложки на границе пере- ходного слоя составит величину Wen = We⋅ sin30° + Te = 18 эВ. Подставив в (1) вместо Te значение Wen по- лучим максимальное значение разности по- тенциалов в переходном слое для титановой плазмы VS ≈ 72 В. Данная разность потенциа- лов более, чем в 4 раза превышает катодное падение потенциала, как для титановых, так и для алюминиевых материалов [15]. Таким образом, выполняется первое необходимое условие образования униполярных дуг. Для выполнения второго условия необхо- димо, чтобы электронный ток, приходящий из плазмы на подложку, был не меньше ми- нимального тока, необходимого для возбужде- ния и поддержания катодного пятна дуги. Например, для Ti величина этого тока состав- ляет 2 А, а для Al – 1 А [15]. В.В. ВАСИЛЬЕВ, В.Е. СТРЕЛЬНИЦКИЙ 170 Для тока дуги 100 А максимальная плот- ность плазмы в плазменной струе в области расположения подложки составляет величи- ну ne ≈ 3⋅1012 см–3 [16]. Во время прохождения плазменной струи вблизи края ферромаг- нитной подложки максимальная плотность плазмы в области максимальной концентра- ции напряжённости магнитного поля, как бы- ло указано выше, увеличится в 2 раза и сос- тавит ne ≈ 6⋅1012 см–3. В результате плотность электронного тока на подложку в области концентрации магнитного поля будет иметь величину j = e⋅ne⋅(Wen/me) 1/2 ≈ 2,25 A/см2. По- этому горение униполярных дуг возможно, если площадь собирающей поверхности S ≥ Sкр = 0,9 см2 – для Ti или S ≥ Sкр = 0,45 см2 – для Al. Катодные пятна униполярной дуги пере- мещаются, в основном, в области максимума магнитного поля [15], вызывая дуговую эро- зию осаждаемого покрытия в этой области. Перемещаясь по поверхности осаждаемого покрытия катодные пятна оставляют харак- терные следы в виде отдельных углублений, которые, в основном, и создают шерохова- тость поверхности покрытия. Данное явле- ние является результатом макроскопического краевого эффекта ферромагнитных подложек в магнитном поле. Однако, помимо макроскопического краев- ого эффекта концентрации силовых линий магнитного поля по краям всех плоских фер- ромагнитных подложек, возможен аналогич- ный эффект, но на микроскопическом уровне для ферромагнитных подложек, обладающих микроскопической неоднородностью фер- ромагнитных свойств на их поверхности, в частности, для твердосплавных WСo плас- тин. На рис. 7 схематически показан ход сило- вых линий магнитного поля вблизи микро- скопических неоднородностей ферромагнит- ных свойств поверхности твердосплавных WСo пластин. Размер этих неоднородностей соответствует размеру немагнитных зерен карбида вольфрама. При этом магнитное по- ле концентрируется на кобальтовой связке, выступающей на поверхность WСo пласти- ны. Известно [17], что максимальная величи- на намагниченности J для поликристалли- ческого Со, помещённого в однородное маг- нитное поле c напряжённостью Н = 25 Э сос- тавляет величину J ≈ 30 Гс при температуре Со ТСо = 20 °С [13]. С увеличением ТСо вели- чина J будет резко возрастать. Например, при ТСо= 200 °С, J ≈ 300 Гс, с увеличением тем- пературы до 270 °С значение намагничен- ности будет нарастать до J ≈ 1000 Гс [17]. При этом величина магнитной проницаемости Со с увеличением его температуры будет возрас- тать ещё быстрее. Следовательно, можно с достаточной степенью точности считать, что практически весь магнитный поток будет кон- центрироваться на Со связке, связывающей не магнитные зёрна. Поэтому средняя напря- жённость магнитного поля Н на Со связке бу- дет возрастать приблизительно как отноше- ние полной площади поверхности подложки к площади выступающей на поверхность подложки Со связки. В таком магнитном поле при температуре электронов Te = 3 эВ лар- моровский радиус электронов re будет зна- чительно больше, чем размеры областей не- однородности магнитного поля вблизи под- ложки. Поэтому электроны плазмы в этих областях можно считать не замагниченными. В этих условиях в плазменном потоке, пере- секающем поперечные составляющие маг- нитного поля, вблизи подложки генериру- ются поперечные к магнитному полю элект- ронные токи, приводящие к концентрации плотности плазмы в центре поверхности для каждой области Со связки, где поперечная составляющая магнитного поля вблизи под- ложки практически отсутствует. В результате Рис. 7. Схематическое изображение концентрации си- ловых линий магнитного поля на кобальтовой связке твердосплавной пластины. ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ... 171ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 плазменные потоки будут концентрироваться преимущественно на Со связке. При этом осаждение покрытий на немагнитных зёрнах подложки происходит в результате выхода ионов плазмы из сконцентрированного маг- нитным полем плазменного потока на рас- стояния порядка Дебаевской длины экрани- рования. Поэтому разность толщин покры- тий, осаждаемых на Со связке и WC зёрнах будет определяться разностью плотностей ионных потоков на эти поверхности. Как видно из табл. 2, разность толщин на этих поверхностях в центральных областях под- ложек не сильно отличается и не превышает для TiN 10%, а для TiAlN 7%. Исходя из представленной выше особен- ности поликристаллического Со, проявляю- щейся в сильной зависимости его намагни- ченности от температуры при слабых магнит- ных полях (Н < 500 Э), можно предположить, что максимальная напряжённость магнитного поля на кобальтовой связке и, следовательно, плотность плазменного потока на него будет также зависеть от температуры. Это предпо- ложение полностью подтверждается умень- шением шероховатости поверхности, в част- ности, TiAlN покрытия при его нанесении на охлаждаемую WCо подложку, температура поверхности которой не превышала 100 °С (см. табл. 1 и табл. 2). ВЫВОДЫ Проведены исследования шероховатости TiN и TiAlN покрытий, нанесенных из фильтро- ванных потоков вакуумно-дуговой плазмы на подложки с различными ферромагнитными свойствами. Показано, что основной причиной усиле- ния шероховатости наносимых покрытий на краях ферромагнитных подложек по сравне- нию с их шероховатостью в центральной об- ласти может быть образование униполярных дуг из-за повышенной концентрации напря- женности магнитного поля на их краях. Установлено, что в центральных областях поверхностей ферромагнитных подложек, обладающих однородными по всей поверх- ности ферромагнитными свойствами, шеро- ховатость наносимых на них покрытий, так же как и на немагнитных подложках, совпа- дает с шероховатостью исходных поверх- ностей этих подложек при условии, что сило- вые линии магнитного поля направлены, преимущественно, вдоль нормали к поверх- ности подложек. Установлено, что на подложках с неодно- родными на поверхности ферромагнитными характеристиками, в частности, для твердо- сплавных WCо пластин, изготовленных из WC порошка с Cо связкой, шероховатость наносимых покрытий намного выше, чем ше- роховатость исходной зеркально отполиро- ванной поверхности подложки. Сделано предположение, что при нане- сении покрытий на WCо подложках в маг- нитном поле, направленном вдоль нормали к поверхности подложки, увеличение шеро- ховатости покрытий в центральной области её поверхности происходит, в основном, из- за концентрации силовых линий магнитного поля на Со связке, охватывающей WC зерна, а на краях подложки – в результате возмож- ного образования на них униполярных дуг. Показано, что с уменьшением температуры подложек из WCо твердого сплава шерохо- ватость поверхностей наносимых на них по- крытий, в частности TiAlN, уменьшается. ЛИТЕРАТУРА 1. Свадовский Н.В. Ионно-плазменные мето- ды формирования тонкопленочных покрытий/ Под ред. А.П. Достанко. – М.: Бестпринт, 2002. – 213 с. 2. Kelly P.J., Arnell P.J., Kelly R.D. Magnetron sputtering: – a review of recent developments and applications//Vacuum. – 2000. – Vol. 56. – P. 159-172. 3. Аксенов Д.С., Аксенов И.И., Стрельниц- кий В.Е. Вакуумно-дуговые источники эро- зионной плазмы с магнитными фильтрами: обзор//ВАНТ. Сер.: Физика радиационных повреждений и радиационного материало- ведения. – 2007. – Т. 90 (2). – С. 190-203. 4. Шулаев В.М., Андреев А.А. О возможном механизме возникновения ячеистого микро- рельефа на поверхности наноструктурных ва- куумно-дуговых покрытий//Сб. научных тру- дов Международной конференции ФММН- 2009. Харьков. – 2009. – С. 587-589. 5. Belous V.A., Vasyliev V.V., Goltvyanytsya V.S., Goltvyanytsya S.K., Luchaninov A.A., Reshet- nyak E.N., Tolmacheva G.N., Danylina O. Struc- ture and properties of Ti-Al-Y-N coatings depo- sited from filtered vacuum-arc plasma//Surface В.В. ВАСИЛЬЕВ, В.Е. СТРЕЛЬНИЦКИЙ 172 & Coatings Technology. – 2011. – Vol. 206. – P. 1720-1726. 6. Васильев В.В., Волков Ю.Я., Лучанинов А.А., Решетняк Е.Н., Стрельницкий В.Е. Толмаче- ва Г.Н. Сравнительные характеристики пле- нок Ti-N, осажденных из вакуумно-дуговых источников с прямолинейным и криволиней- ными фильтрами//Зб. наук. праць. Міжнар. наук. конф. “Фізико-хімічні основи формува- ння і модифікації мікро- та наноструктур”. – 2009. – Т. 1. – С. 253-257. 7. McCracken G.M., Stott P.T. Plasma – surface interactions in tokamaks//Nucl. Fus. – 1979. – Vol. 19, No 7. – Р. 889-983. 8. Robson A.E., Thonemann P.C. An arc maintained on an isolated metal plate exposed to a plasma// Proc. Phys. Soc. – 1959. – Vol. 73. – Р. 508. 9. Tonks L., Langmuir I.A. A general theory of the plasma of an arc//Phys. Rev. – 1929. – Vol. 34. – Р. 876-922. 10. David L. Book/ NRL PLASMA FORMULARY/ Washington, D.C. 20375. – 1978. 11. Hobbs G.D., Wesson J.A. Heat flow through a Langmuir sheath in the presence of electron emission//Plasma Phys. – 1967. – Vol. 9. – Р. 85-87. 12. Hall L.S. Bernstein I. Modifikation of the elec- trostatic sheath by secondary emission of elect- rons. – Preprint LLL UCID – 17273, 1976. 13. Harbour P.J. The effect of secondary electron emission on a plasma sheath. – Preprint CIM – P535, 1978. 14. Handbook of plasma immersion ion implantation and deposition, Edited by Ander Anders//John Wiley & Sons, Inc. – 2000. – P. 513. 15. Кесаев И.Г. Катодные процессы электри- ческой дуги. – М.: Наука, 1968. – 244 с. 16. Anders A. Cathodic Arcs From Fractal Spots to Energetic Condensation//Springer Science. Business Media, LLC. – 2008. – P. 540. 17. Таблицы физических величин. - Справочник/ Под ред. И.К. Кикоина. – М.: Атомиздат, 1976. – 1006 с. LITERATURA 1. Svadovskij N.V. Ionno-plazmennye metody for- mirovaniya tonkoplenochnyh pokrytij/Pod red. A.P. Dostanko. – M.: Bestprint, 2002. – 213 s. 2. Kelly P.J., Arnell P.J., Kelly R.D. Magnetron sputtering: – a review of recent developments and applications//Vacuum. – 2000. – Vol. 56. – P. 159-172. 3. Aksenov D.S., Aksenov I.I., Strelnickij V.E. Va- kuumno-dugovye istochniki erozionnoj plazmy s magnitnymi filtrami: obzor//VANT. Ser.: Fizika radiacionnyh povrezhdenij i radiacionnogo mate- rialovedeniya. – 2007. – T. 90 (2). – S. 190-203. 4. Shulaev V.M., Andreev A.A. O vozmozhnom mehanizme vozniknoveniya yacheistogo mikro- relefa na poverhnosti nanostrukturnyh vaku- umno-dugovyh pokrytij//Sb. nauchnyh trudov Mezhdunarodnoj konferencii FMMN-2009. Harkov. – 2009. – S. 587-589. 5. Belous V.A., Vasyliev V.V., Goltvyanytsya V.S., Goltvyanytsya S.K., Luchaninov A.A, Reshet- nyak E.N., Tolmacheva G.N., Danylina O. Struc- ture and properties of Ti-Al-Y-N coatings depo- sited from filtered vacuum-arc plasma//Sur-face & Coatings Technology. – 2011. – Vol. 206. – P. 1720-1726. 6. Vasilev V.V., Volkov Yu.Ya., Luchaninov A.A., Reshetnyak E.N., Strelnickij V.E. Tolmache- va G.N. Sravnitelnye harakteristiki plenok Ti-N, osazhdennyh iz vakuumno-dugovyh istochnikov s pryamolinejnym i krivolinejnymi filtrami//Zb. nauk. prac. Mіzhnar. nauk. konf. “Fіziko-hіmі- chnі osnovi formuvannya і modifіkacії mіkro- ta nanostruktur”. – 2009. – T. 1. – S. 253-257. 7. McCracken G.M., Stott P.T. Plasma – surface interactions in tokamaks//Nucl. Fus. – 1979. – Vol. 19, No 7. – p. 889-983. 8. Robson A.E., Thonemann P.C. An arc maintained on an isolated metal plate exposed to a plasma// Proc. Phys. Soc. – 1959. – Vol. 73. – P. 508. 9. Tonks L., Langmuir I.A. A general theory of the plasma of an arc//Phys. Rev. – 1929. – Vol. 34. – P. 876-922. 10. David L. Book/ NRL PLASMA FORMULARY/ Washington, D.C. 20375. – 1978. 11. Hobbs G.D., Wesson J.A. Heat flow through a Langmuir sheath in the presence of electron emission//Plasma Phys. – 1967. – Vol. 9. – P. 85-87. 12. Hall L.S. Bernstein I. Modifikation of the elec- trostatic sheath by secondary emission of elect- rons. – Preprint LLL UCID – 17273, 1976. 13. Harbour P.J. The effect of secondary electron emission on a plasma sheath. – Preprint CIM – P535, 1978. 14. Handbook of plasma immersion ion implantation and deposition, Edited by Ander Anders//John Wiley & Sons, Inc. – 2000. – P. 513. 15. Kesaev I.G. Katodnye processyelektri-cheskoj dugi. – M.: Nauka, 1968. – 244 s. 16. Anders A. Cathodic Arcs From Fractal Spots to Energetic Condensation//Springer Science. Business Media, LLC. – 2008. – P. 540. 17. Tablicy fizicheskih velichin. Spravochnik/Pod red. I.K. Kikoina. – M.: Atomizdat, 1976. – 1006 s. ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 2, vol. 10, No. 2 ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ ИЗ ФИЛЬТРОВАННОЙ ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ...

Схожі ресурси