RAS Chemistry & Material ScienceМеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

SYNTHESIS OF TiN-Cu NANOCOMPOSITE COATINGS BASED ON THE PRINCIPLE OF COUPLING PROCESSES OF VACUUM-ARC EVAPORATION, MAGNETRON SPUTTERING AND ION BEAM SPUTTERING

PII
10.31857/S0869573323020064-1
DOI
10.31857/S0869573323020064
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 2
Pages
45-47
Abstract
Superhard TiN-Cu composite coatings have been obtained, the synthesis of which is based on the principle of coupling the operating modes of a vacuum arc evaporator a planar magnetron and a plasma ion source. The constitution, structure and properties of TiN-Cu composite coating do not depend on the type of hybrid methods of their synthesis. It is shown that the coatings have a characteristic homogeneous globular structure with crystallite sizes in the range of 20-50 nm and are textured along the plane (111). Copper does not form its own crystalline phase and is not in the crystal lattice of other phases, it is located at the boundaries of crystallites in an amorphous or X-ray amorphous state. The copper content throughout the coating profile is 5-10 at.%. The microhardness of the coatings is 38-42 GPa.
Keywords
газоразрядная плазма ионный пучок ионное распыление композитные покрытия синтез структура строение свойства
Date of publication
01.02.2023
Year of publication
2023
Number of purchasers
0
Views
46

References

  1. 1. He, J.L. Structure refinement and hardness enhancement of titanium nitride films by addition copper /j.L. He, Y. Setsuhara, I. Shimizu, S. Miyake // Surface Coat. Technol. 2001. V.137. P.38-42. Doi.org/10.1016/S0257-8972(00)01089-6.
  2. 2. Ivanov, Yu.F. Superhard nanocrystalline Ti-Cu-N coatings deposited by vacuum arc evaporation of a sintered cathode / Yu.F. Ivanov, N.N. Koval, O.V. Krysina, T. Baumbach, S. Doyle, T. Slobodsky, N.A. Timchenko, R.M. Galimov, A.N. Shmakov // Surface Coat. Technol. 2012. V.207. P.430-434. Doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.07.037.
  3. 3. Семенов, А.П. Установка вакуумного осаждения композитных покрытий TiN-Cu сопряженными вакуумно-дуговым и ионно-плазменным процессами / А.П. Семенов, Д.Б-Д. Цыренов, И.А. Семенова // Приборы и техника эксперимента. 2017. №6. С.119-122. DOI: 10.7868/S0032816217060106.
  4. 4. Семенов, А.П. Газоразрядное распылительное устройство на основе планарного магнетрона с ионным источником / А.П. Семенов, И.А. Семенова, Д.Б-Д. Цыренов, Э.О. Николаев // Приборы и техника эксперимента. 2020. №5. С.143-147. DOI: 10.31857/S0032816220050213.
  5. 5. Семенов, А.П. Свойства магнетронного разряда низкого давления в условиях инициирования пучком ускоренных ионов эмиссионных процессов на электродах разряда / А.П. Семенов, И.А. Семенова, Д.Б-Д. Цыренов, Э.О. Николаев // Изв. вузов. Физика. 2020. Т.63. №10. С.102-108. DOI:10.17223/00213411/63/10/102.
  6. 6. Семенов, А.П. Физическое распыление медного анода планарного магнетрона пучком ускоренных ионов аргона энергией 1-10 кэВ / А.П. Семенов, И.А. Семенова, Д.Б-Д. Цыренов, Э.О. Николаев // Приборы и техника эксперимента. 2021. №4. С.44-46. DOI: 10.31857/S0032816221040261.
  7. 7. Семенов, А.П. Планарный магнетрон с ротационным центральным анодом / А.П. Семенов, Д.Б-Д. Цыренов, И.А. Семенова // Вакуумная техника и технологии - 2022: тр. 29-й Всероссийской науч.-техн. конф. с междунар. участием (21-23 июня 2022, СПб.); под ред. Д.К. Кострина и С.А. Марцынюкова. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2022. С.77-80). https://vtt.etu.ru/assets/files/2022/sbornik-vtt-2022isbn-1.pdf.
  8. 8. Myung, H.S. Microstructure and mechanical properties of Cu doped TiN superhard nanocomposite coatings / H.S. Myung, H.M. Lee, L.R. Shaginyan, J.G. Han // Surface Coat. Technol. 2003. V.163-164. P.591-596. DOI: 10.1016/S0257-8972(02)00627-8.
  9. 9. Myung, H.S. A study on the synthesis and formation behavior of nanostructured TiN films by copper doping / H.S. Myung, J.G. Han, J.H. Boo // Surface Coat. Technol. 2004. V.177, 178. P.404-408. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2003.09.016.
  10. 10. Eremenko, V.N. Phase diagram of the system titanium-copper / V.N. Eremenko, Yu.I. Buyanov, S.B. Prima // Powder Met. Metal Ceramics. 1966. V.5. Is.6. P.494-502. DOI: 10.1007/BF00775543.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library