Influence of Bias Potential Magnitude on Structural Engineering  of ZrN-Based Vacuum-Arc Coatings

О.В. Соболь; Г.О. Постельник; Н.В. Пінчук; А.А. Мейлехов; М.А. Жадко; А.А. Андреєв; В.А. Столбовой

doi:10.15330/pcss.22.1.66-72

Автор(и)

О.В. Соболь національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Г.О. Постельник національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Н.В. Пінчук національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
А.А. Мейлехов національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
М.А. Жадко національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
А.А. Андреєв Національний науковий центр "Харківський фізико-технологічний інститут"
В.А. Столбовой Національний науковий центр "Харківський фізико-технологічний інститут"

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.22.1.66-72

Ключові слова:

вакуумна дуга, нітрид цирконію, багатошарові нанокомпозити, рентгеноструктурний аналіз, наноструктура, міжшарове сполучення, текстура, субструктура

Анотація

Створення наукових основ структурної інженерії надтонких наношарів в багатошарових нанокомпозитах є основою сучасних технологій формування матеріалів з унікальними функціональними властивостями. Показано, що збільшення від’ємного потенціалу зсуву (від -70 до -220 В), при формуванні вакуумно-дугових нанокомпозитів на основі ZrN, дозволяє не тільки управляти переважною орієнтацією кристалітів і субструктурними характеристиками, але і змінює умови сполучення кристалічних решіток в надтонких (близько 8 нм) наношарах.

Посилання

B.D. Morton, H. Wang, R.A. Fleming, M. Zou, Tribology letters 42 (1), 51 (2011) (https://doi.org/10.1007/s11249-011-9747-0).

O.V. Sobol, A.A. Andreev, V.F. Gorban, A.A. Meylekhov, H.O. Postelnyk, V.A. Stolbovoy, Journal of Nano- and Electronic Physics 8(1), 1042 (2016) (https://doi.org/10.21272/jnep.8(1).01042).

O.V. Sobol, A.A. Postelnyk, A.A. Meylekhov, A.A. Andreev, V.A. Stolbovoy, V.F. Gorban, Journal of nano- & electronic physics 9 (3), 03003 (2017) (https://doi.org/10.21272/jnep.9(3).03003).

P.H. Mayrhofer, C. Mitterer, L. Hultman, H. Clemens, Progress in Materials Science 51, 1032 (2006) (https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2006.02.002).

P.H. Mayrhofer, D. Music, J.M. Schneider, Appl. Phys. Letter. 88, 071922 (2006) (https://doi.org/10.1063/1.2409364).

O.V. Sobol’, A.A. Andreev, V.F. Gorban’, V.A. Stolbovoy, A.A. Melekhov, A.A. Postelnyk, Technical physics 61 (7), 1060 (2016) (https://doi.org/10.1134/S1063784216070252).

A.O. Eriksson, J.Q. Zhu, N. Ghafoor, J. Jensen, G. Greczynski, M.P. Johansson, J. Sjolen, M. Oden, L. Hultman, J. Rosen, Journal of Materials Research 26, 874 (2011) (https://doi.org/10.1557/jmr.2011.10).

Q. Zhu, A.O. Eriksson, N. Ghafoor, M.P. Johansson, G. Greczynski, L. Hultman, J. Rosen, M. Oden, Journal of Vacuum Science and Technology A 29, 031601 (2011) (https://doi.org/10.1116/1.3569052).

V. Braic, A. Vladescu, M.Balaceanu, C.R.Luculescu, M.Braic, Surface and Coatings Technology Volume 211, 117 (2012) (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.09.033).

O.V. Sobol, A.A. Andreev, V.F. Gorban, Metal Science and Heat Treatment 58 (1), 37 (2016) (https://doi.org/10.1007/s11041-016-9961-3).

O.V. Sobol’, A.A. Meilekhov, Technical Physics Letters 44 (1), 63 (2018) (https://doi.org/10.1134/S1063785018010224).

M.A. Al-Bukhaiti, K.A. Al-Hatab, W. Tillmann, F. Hoffmann, T. Sprute, Appl. Surf. Sci. 318, 180 (2014) (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.026).

X. Chu, S.A. Barnett, J. Appl. Phys. 77, 4403 (1995) (https://doi.org/10.1063/1.359467).

Y.Z. Tsai, J.G. Duh, Thin Solid Films 518, 7523 (2010) (https://doi.org/10.1016/j.tsf.2010.05.038).

Q. Luo, Wear 271, 2058 (2011) (https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.01.054).

Y. Qiu, S. Zhang, J.W. Lee, B. Li, Y. Wang, D. Zhao, Appl. Surf. Sci. 279, 189 (2013) (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.04.068).

S. Zhang, D. Sun, Y. Fu, H. Du, Surf. Coatings Technol. 167, 113 (2003) (https://doi.org/10.1016/S0257-8972(02)00903-9).

J. Patscheider, MRS Bull. 2, 180 (2003) (https://doi.org/10.1557/mrs2003.59).

E. Liu, J. Pu, Z. Zeng, Y. Wang, W. Zhao, Surf. Eng. 33, 633 (2017) (https://doi.org/10.1080/02670844.2017.1292704).

O.V. Sobol’, O.A. Shovkoplyas, Technical Physics Letters 39 (6), 536 (2013) (https://doi.org/10.1134/S1063785013060126).

http://www.icdd.com

L.S. Palatnik, M.Ya. Fuks, V.M. Kosevich, Mekhanizm obrazovaniya i substruktura kondensirovannykh plenok (M.: Nauka: 1972)).

O.V. Sobol, A.A. Andreev, V.F. Gorban, A.A. Meylekhov, H.O. Postelnyk, V.A. Stolbovoy, Nano- and Electronic Physics 8 (1), 01042 (2016) (https://doi.org/10.21272/jnep.8(1).01042).

O.V. Sobol, A.A. Postelnyk, A.A. Meylekhov, A.A. Andreev, V.A. Stolbovoy, V.F. Gorban, Journal of nano- & electronic physics 9 (3), 03003 (2017) (https://doi.org/10.21272/jnep.9(3).03003).

O.V. Sobol, A.A. Andreev, V.A. Stolbovoi, V.E. Fil`chikov, Technical physics letters 38 (2), 168 (2012). (https://doi.org/10.1134/S1063785012020307).

R. Hahn, M. Bartosik, R. Soler, Scripta Materialia 124, 67 (2016) (https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.06.030).

P. Eh. Hovsepian, D.B. Lewis, Q. Luo, A. Farinotti, Thin Solid Films 488 (1-2), 1 (2005) (https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.03.016).

Chang-Lin Liang, Guo-An Cheng, Rui-Ting Zheng, Hua-Ping Liu, Thin Solid Films 520, 813 (2011) (https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.04.159).

Yu X. Xu, Li Chen, Zi Q. Liu, Fei Pei, Yong Du, Surface and Coatings Technology 321, 180 (2017) (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.04.057).

M. Stueber, H. Holleck, H. Leiste, K. Seemann, S. Ulrich, C. Ziebert, Journal of Alloys and Compounds 483 (1–2), 321 (2009) (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.08.133).