The 18 reference contexts in paper S. Latushkina D., A. Zhizhchenko G., O. Posylkina I., T. Urban P., С. Латушкина Д., А. Жижченко Г., О. Посылкина И., Т. Урбан П. (2016) “Особенности структурообразования вакуумно-дуговых покрытий на основе TiN // Structure and phase composition of TiN-based vacuum arc coatings” / spz:neicon:vestift:y:2014:i:1:p:33-37

  1. Start
    986
    Prefix
    Кроме того, примесные атомы сильно снижают подвижность дислокаций и повышают стабильность дислокационной структуры (замедляют протекание процессов возврата и рекристаллизации) и, следовательно, могут обеспечить стабильность структуры конденсата, т. е. предотвращать или замедлять процессы старения
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Модифицирование твердых растворов за счет легирования материала покрытия технологически возможно по двум механизмам: раствор замещения в подрешетке металлоида, раствор замещения в подрешетке металла.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1456
    Prefix
    В первом случае процесс управляется за счет направленного изменения соотношения реакционных газов в камере. Таким образом, формируются покрытия Ti(N, C), отличающиеся высокой твердостью, коррозионной стойкостью, повышенным сопротивлением к окислительному износу
    Exact
    [2, 3]
    Suffix
    . Во втором случае модифицирование осуществляется за счет направленного легирования покрытий различными элементами (Zr, Mo, Cr, V, Nb, Hf) [4–8]. Твердорастворное упрочнение материала покрытия по второму механизму имеет более широкие возможности.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    1602
    Prefix
    Таким образом, формируются покрытия Ti(N, C), отличающиеся высокой твердостью, коррозионной стойкостью, повышенным сопротивлением к окислительному износу [2, 3]. Во втором случае модифицирование осуществляется за счет направленного легирования покрытий различными элементами (Zr, Mo, Cr, V, Nb, Hf)
    Exact
    [4–8]
    Suffix
    . Твердорастворное упрочнение материала покрытия по второму механизму имеет более широкие возможности. Все легирующие элементы в этом случае подразделяются на элементы, образующие соединения с неограниченной растворимостью, элементы, образующие соединения с ограниченной растворимостью или не взаимодействующие между собой.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    3076
    Prefix
    Покрытия (Ti, Cr)N, TiN/Cu толщиной 1,5–2 мкм осаждались на вакуумно-дуговой модернизированной установке УРМЗ 3.279.048 на полированные подложки из кремния для системы (Ti, Cr)N и из стали 12Х18Н10Т для системы TiN/Cu, расположенные на неподвижно закрепленном подложкодержателе
    Exact
    [9]
    Suffix
    . Для получения покрытий использовались катоды титана марки ВТ1-0, меди и хрома, реакционным газом служил азот чистоты 99,98. Покрытия формировались путем одновременного распыления двух катодов (титана и меди или титана и хрома) в среде очищенного азота при давлении реакционного газа 0,6·10–2 Па, потенциал смещения на подложке составлял –100 В .
    (check this in PDF content)

  5. Start
    4530
    Prefix
    По уширению линий (111) или (200) из соотношения Селякова–Шеррера определялся размер областей когерентного рассеяния (ОКР) в этих фазах . Результаты и их обсуждение. Исследование покрытий (Ti, Cr)N . Для осаждения вакуумнодуговых (Ti, Cr)N-покрытий используются два основных метода
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Первый метод заключается в осаждении с применением сплавного катода из Ti и Cr, при этом поток плазмы, содержащий ионы Ti и ионы Cr, движется в одном направлении к поверхности подложки . Однако из-за различия в скорости испарения Ti и Cr (для Ti ниже, чем для Cr) существуют проблемы обеспечения равномерности структуры и фазового состава покрытий [11] .
    (check this in PDF content)

  6. Start
    4887
    Prefix
    Первый метод заключается в осаждении с применением сплавного катода из Ti и Cr, при этом поток плазмы, содержащий ионы Ti и ионы Cr, движется в одном направлении к поверхности подложки . Однако из-за различия в скорости испарения Ti и Cr (для Ti ниже, чем для Cr) существуют проблемы обеспечения равномерности структуры и фазового состава покрытий
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Получение интерметаллического сплавного катода Ti–Cr является сложной и дорогостоящей технологией из-за чрезмерной хрупкости катода в зависимости от отношения Ti : Cr . Использование для осаждения двух однофазных катодов из титана и хрома, в результате которого потоки частиц от нескольких источников смешиваются в один поток, позволяет получать как однослойные, так и многослойные покрытия [1
    (check this in PDF content)

  7. Start
    5288
    Prefix
    Использование для осаждения двух однофазных катодов из титана и хрома, в результате которого потоки частиц от нескольких источников смешиваются в один поток, позволяет получать как однослойные, так и многослойные покрытия
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Преимуществами этого метода являются как меньшая технологическая стоимость, так и возможность регулирования объемной доли хрома в покрытии . Однако необходимо учитывать различия в характеристиках катодно-дугового испарения Ti и Cr .
    (check this in PDF content)

  8. Start
    5642
    Prefix
    Однако необходимо учитывать различия в характеристиках катодно-дугового испарения Ti и Cr . Известно, что, как правило, испускание макрочастиц преобладает для материалов с более низкой точкой плавления
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Хром с объемно центрированной кристаллической решеткой имеет более высокую температуру плавления по сравнению с гексагональным плотноупакованным a-титаном (1850 °С для Cr по сравнению с 1670 °С для a-Ti) [12, 13] .
    (check this in PDF content)

  9. Start
    5853
    Prefix
    Хром с объемно центрированной кристаллической решеткой имеет более высокую температуру плавления по сравнению с гексагональным плотноупакованным a-титаном (1850 °С для Cr по сравнению с 1670 °С для a-Ti)
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    . Однако при распылении катодов титана и хрома без сепарации плазменного потока обнаружено, что в покрытиях на основе хрома значительно большее содержание капельной составляющей, чем в покрытиях на основе титана [10] .
    (check this in PDF content)

  10. Start
    6075
    Prefix
    Однако при распылении катодов титана и хрома без сепарации плазменного потока обнаружено, что в покрытиях на основе хрома значительно большее содержание капельной составляющей, чем в покрытиях на основе титана
    Exact
    [10]
    Suffix
    . По-видимому, это обусловлено тем, что в процессе осаждения на поверхности катодов за счет присутствия азота в атмосфере камеры формируется слой нитридов [14] . При этом температура точки плавления для CrN (1740 °С) меньше температуры точки плавления для TiN (3290 °С), следовательно, для хромового катода характерна более высокая эмиссия макрочастиц [12, 13] .
    (check this in PDF content)

  11. Start
    6236
    Prefix
    Однако при распылении катодов титана и хрома без сепарации плазменного потока обнаружено, что в покрытиях на основе хрома значительно большее содержание капельной составляющей, чем в покрытиях на основе титана [10] . По-видимому, это обусловлено тем, что в процессе осаждения на поверхности катодов за счет присутствия азота в атмосфере камеры формируется слой нитридов
    Exact
    [14]
    Suffix
    . При этом температура точки плавления для CrN (1740 °С) меньше температуры точки плавления для TiN (3290 °С), следовательно, для хромового катода характерна более высокая эмиссия макрочастиц [12, 13] .
    (check this in PDF content)

  12. Start
    6436
    Prefix
    По-видимому, это обусловлено тем, что в процессе осаждения на поверхности катодов за счет присутствия азота в атмосфере камеры формируется слой нитридов [14] . При этом температура точки плавления для CrN (1740 °С) меньше температуры точки плавления для TiN (3290 °С), следовательно, для хромового катода характерна более высокая эмиссия макрочастиц
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    . Указанное обстоятельство учитывалось в настоящей работе при управлении элементным составом осаждаемых покрытий из сепарированного плазменного потока . В результате рентгенографических исследований установлено, что для покрытий (Ti, Cr)N, осажденных при различных токах дуги хромового испарителя, характерна структура В1 NaCl .
    (check this in PDF content)

  13. Start
    7040
    Prefix
    Интенсивность отражения от кристаллографической плоскости (111) имеет ярко выраженный пик для покрытий (Ti, Cr)N, при этом его интенсивность значительно уменьшается с увеличением содержания хрома (рисунок а), что совпадает с приведенными в литературе результатами
    Exact
    [15–17]
    Suffix
    . Увеличение количества хрома в покрытии приводит к иному направлению его роста, вдоль которого система уже не может сдерживать повышение внутренних напряжений путем двойникования [18] (как, например, наблюдается для TiN) и процесс роста пленки сопровождается формированием высоких сжимающих напряжений (порядка 15–17 ГПа) .
    (check this in PDF content)

  14. Start
    7228
    Prefix
    (111) имеет ярко выраженный пик для покрытий (Ti, Cr)N, при этом его интенсивность значительно уменьшается с увеличением содержания хрома (рисунок а), что совпадает с приведенными в литературе результатами [15–17] . Увеличение количества хрома в покрытии приводит к иному направлению его роста, вдоль которого система уже не может сдерживать повышение внутренних напряжений путем двойникования
    Exact
    [18]
    Suffix
    (как, например, наблюдается для TiN) и процесс роста пленки сопровождается формированием высоких сжимающих напряжений (порядка 15–17 ГПа) . Пики интенсивности смещаются по направлению больших значений углов 2q при увеличении содержания хрома в покрытии, что свидетельствует об уменьшенном значении параметра кристаллической решетки .
    (check this in PDF content)

  15. Start
    8855
    Prefix
    Для формирования гомогенных по толщине покрытий выбор потенциала смещения при осаждении системы TiN/Cu осуществлялся при учете различия в атомных массах элементов (Cu – 63,54 г/моль; Ti – 47,88 г/моль). Известно, что скорость эрозии катода прямо пропорциональна току дугового разряда и коэффициенту, зависящему от материала катода
    Exact
    [19]
    Suffix
    . Таким образом, регулируя скорость эрозии катода изменением величины тока дугового разряда, осуществляли управление фазовым составом покрытий. Рентгеновские дифрактограммы вакуумно-дуговых покрытий (Ti, Cr)N (а) и (Ti, Cu)N (б), полученные при разных технологических параметрах осаждения Анализ рентгеноструктурных характеристик показал, что в нашем случае формируется соединение TiN с измененными
    (check this in PDF content)

  16. Start
    10335
    Prefix
    Это способствует облегчению в зернограничных областях процессов сегрегации примесных элементов, зарождению и росту новых фаз . Предполагается, что период, за который атомы меди образуют вокруг растущего кристаллита TiN замкнутую оболочку, и определяет время его роста и размер
    Exact
    [20]
    Suffix
    . Ограниченная смешиваемость титана и меди при температурных условиях осаждения (не выше 500 °С) должна препятствовать миграции границ и росту зерен . В то же время эффективность закрепления границ зерен определяется размером частиц и их объемной долей второй фазы [11] .
    (check this in PDF content)

  17. Start
    10608
    Prefix
    Ограниченная смешиваемость титана и меди при температурных условиях осаждения (не выше 500 °С) должна препятствовать миграции границ и росту зерен . В то же время эффективность закрепления границ зерен определяется размером частиц и их объемной долей второй фазы
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Как показал анализ проведенных исследований, при увеличении концентрации меди в покрытии до 15 ат .% размер зерна TiN увеличивается от 22 до 76 нм, при этом на дифрактограмме регистрируется пик Cu .
    (check this in PDF content)

  18. Start
    11182
    Prefix
    По-видимому, в данном случае происходит кристаллизация аморфной фазы на границе зерен и эффективность закрепления границ существенно снижается, что приводит к росту зерен основной фазы . У образцов, полученных при формировании электродуговых покрытий TiN/Cu, размер зерна (областей когерентного рассеяния) составляет 20–25 нм, что хорошо согласуется с данными
    Exact
    [21]
    Suffix
    . Расчеты остаточных напряжений в многокомпонентных покрытиях показали, что они достигают существенных величин: (Ti, Cr)N – 15–17 ГПа, TiN/Cu – 9–10 ГПа . Образование структурных напряжений обусловлено примесями, инородными включениями, границами блоков, фазовыми и структурными превращениями .
    (check this in PDF content)