Регистрация / Вход
Прислать материал

Рентгеноспектральное исследование покрытий, полученных ионно-плазменным напылением

ФИО: Золотарева К.А.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.т.н., доц. каф. ФНСиВТМ Аникин Вячеслав Николаевич, к.х.н., зав. каф. СиАК Филичкина Вера Александровна, асп. Козлов Александр Сергеевич

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Сертификации и аналитического контроля

Академическая группа: СМ-11-1

Все более широкое применение при разработке функциональных материалов получают высокотемпературные мультислойные композиционные покрытия. Это связанно с тем, что методами ионно-плазменного напыления можно формировать мультислойные покрытия, толщиной отдельных слоев до 20 нм. За счет использования 4–5 компонентов для создания этих покрытий, таких как нитриды Ti, Nb, Zr, Al, возможно решение задач получения материалов с уникальными свойствами. Поскольку каждый из нитридов указанных металлов характеризуется высокими показателями твердости, износостойкости, жаростойкости.

Это позволяет их использовать во многих областях, например, повысить износостойкость твердосплавного режущего инструмента в 3–4 раза, использовать их в качестве защитных жаростойких покрытий на современных композиционных материалах, таких как углерод-углеродные композиты, применяемые в высоконагруженных деталях авиационных и космических аппаратов. Это связанно с тем, что мультислойная композиция сама по себе обладает уникальной способностью, где за счет нанослойности образовывается высокопрочный каркас.

Одновременно при этом в слоях происходит образование ультрадисперсных зерен сложных фаз нитридов, которые обладают повышенными свойствами. Мультислойность предотвращает рост нанодисперсных зерен, что в результате дает возможность сочетать высокую твердость и вязкость. В связи с этим, очень важным моментом в создании покрытия является контроль фазового состава сложных нитридов.

Целью работы являлось исследование фазового и элементного состава нитридного покрытия на основе Zr, Ti и Nb, полученного методом ионно-плазменного напыления.

Исследования проводились на современном аналитическом оборудовании: волновом рентгенофлуоресцентном спектрометре ARL 9900 WS, дифрактометре Дрон-3, а также сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA c энергодисперсионным спектрометром. Проведена характеризация подложки и покрытия по элементному и фазовому составу.