Радиационная стойкость наноструктурированных покрытий TiZrSiN

Комаров Ф. Ф.; Константинов С. В.; Зайков В. А.; Пилько В. В.

Радиационная стойкость наноструктурированных покрытий TiZrSiN

Комаров Ф. Ф., Константинов С. В., Зайков В. А., Пилько В. В.

2020

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-5-534-543

Методом реактивного магнетронного распыления сформированы наноструктурированные покрытия TiZrSiN на различных типах подложек в режимах с недостатком и стехиометрической концентрацией азота. Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурного фазового анализа определено структурно-фазовое состояние исходных покрытий, их толщины, а также морфология. С использованием наноиндентирования по методике Оливера и Фарра, а также трибомеханических испытаний определены твердость, модуль Юнга и коэффициента трения покрытий. Проведено облучение исследуемых покрытий TiZrSiN ионами водорода H+ с энергией 500 кэВ в диапазоне флюенсов от 1 • 1016 до 1 • 1017 ион/см2 на ускорительном комплексе AN 2500. Установлено, что наноструктурированные покрытия TiZrSiN, нанесенные в режимах недостатка и стехиометрии азота являются радиационно-стойкими и потенциально перспективными для эксплуатации как защитных на корпусах малых летательных аппаратов на орбите Земли и в условиях открытого космоса.

Комаров Ф. Ф., Константинов С. В., Зайков В. А., Пилько В. В. Радиационная стойкость наноструктурированных покрытий TiZrSiN. Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2020;64(5):534-543. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-5-534-543

Цитирование

Список литературы

1. Белоус, А. И. Космическая электроника / А. И. Белоус, В. А. Солодуха, С. В. Шведов. - М., 2015. - Т. 1. - 696 с.

2. Гущин, В. Н. Основы устройства космических аппаратов. - М., 2003. - 272 с.

3. Комаров, Ф. Ф. Влияние условий нанесения наноструктурированных покрытий из Ti-Zr-Si-N на их состав, структуру и трибомеханические свойства / Ф. Ф. Комаров, В. В. Пилько, И. М. Климович // Инженерно-физ. журн. -2015. - Т. 88, № 2. - C. 350-354.

4. Система контроля расхода газов для применения в технологии реактивного магнетронного распыления / И. М. Климович [и др.] // Приборы и методы измерений. - 2015. - Т. 6, № 2. - С. 139-147.

5. Powder diffraction file. Alphabetical index inorganic compounds / ed. W. Frank. - Pennsylvania, 1977. - 859 p.

6. Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 1992. - Vol. 7, N 6. - P. 1564-1583. https://doi.org/10.1557/jmr.1992.1564

7. Oliver, W. C. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 2004. - Vol. 19, N 1. - P. 3-20. https://doi.org/10.1557/jmr.2004.19.1.3

8. Износостойкие покрытия Ti-Al-Si-C-N, полученные методом магнетронного распыления СВС-мишеней / Ф. В. Кирюханцев-Корнеев [и др.] // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2011. -№ 3. - С. 22-27.

9. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев. - 3-е изд., доп. и перераб. - М., 1994. - 328 с.

10. Structure and hardness of quaternary TiZrSiN thin films deposited by reactive magnetron co-sputtering / I. A. Saladukhin [et al.] // Thin Solid Films. - 2015. - Vol. 581. - P. 25-31. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2014.11.020

11. Thermal stability of nanostructured TiZrSiN thin films subjected to helium ion irradiation / V. V. Uglov [et al.] // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. - 2015. - Vol. 354. - P. 264-268.

12. Русаков, А. А. Рентгенография металлов / А. А. Русаков. - М., 1977. - 480 с

13. Nanostructured Coatings / eds. A. Cavaleiro, J. T. M. De Hosson. - Berlin, 2006. https://doi.org/10.1007/978-0-387-48756-4

14. The effect of steel substrate pre-hardening on structural, mechanical, and tribological properties of magnetron sputtered TiN and TiAlN coatings / F. F. Komarov [et al.] // Wear. - 2016. - Vol. 352-353. - P. 92-101. https://doi.org/10.1016/j.wear.2016.02.007

Источник

Информация

Автор

Комаров Ф. Ф. Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Константинов С. В. Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Зайков В. А. Белорусский государственный университет
Пилько В. В. Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета

Страницы

534-543

Год издания

2020

Ключевые слова

Коллекции

Доклады Национальной академии наук Беларуси