Аңдатпа
Харьков, Украина 4Восточно-Казахстанский государственный технический университет, ул.Набережная Красных Орлов, 69, Усть-Каменогорск, Казахстан 5 Беларусский государственный университет, пл.Скорины, 4, Минск, Беларусь 6 Концерн «Укрросметалл», ул.Курская, 6, Сумы, Украина В обзоре представлены результаты, касающиеся нового направления создания наноматериалов и нанотехнологий, а конкретно, получения, структуры и свойств нанокомпозитных и нанокристаллических покрытий, нанесенных несколькими методами, имеющих не только высокую твердость, но и другие механические характеристики.На примере нитридов, силицидов, оксидов и их комбинации показаны способы получения, изучена структура и свойства покрытий в зависимости от условий и параметров нанесения или осаждения покрытий.Особое внимание уделено получению нанокристаллических, многокомпонентных, нанокомпозитных материалов, нанесенных вакуумно-дуговым, магнетронным и ионноассистируемым осаждением.Кратко описаны области возможного применения таких покрытий.Проведен анализ работ и рассмотрена физика процессов получения твердых и очень твердых покрытий.Успехи физ.мет./ Usp.Fiz.Met.2007, т. 8, сс.171-246 Îòòèñêè äîñòóïíû íåïîñðåäñòâåííî îò èçäàòåëÿ Ôîòîêîïèðîâàíèå ðàçðåøåíî òîëüêî â ñîîòâåòñòâèè ñ ëèöåíçèåé 2007 ÈÌÔ (Èíñòèòóò ìåòàëëîôèçèêè èì.Ã. Â. Êóðäþìîâà ÍÀÍ Óêðàèíû) Íàïå÷àòàíî â Óêðàèíå.В. М. БЕРЕСНЕВ, А. Д. ПОГРЕБНЯК, Н. А. АЗАРЕНКОВ и др. 2. ДЕТАЛИ ЭКСПЕРИМЕНТА Плёнки Mo-Si-N наносили путём напыления с использованием несбалансированного планарного магнетрона на постоянном токе со сплавной мишени MoSi 2 ( 100 нм) в смеси газов аргона и азота в следующем режиме: токе магнетрона I d 1 и 2 А, пяти различных комбинациях отклонения подложки U s и плотности ионов подложки i s : (1) U s 100 В, i s 0,5 мАсм 2 , U s 100 В, i s 1 мАсм 2 , (3) U s 100 В, i s 1,5 мАсм 2 , (4) U s 50 В, i s 0,5 мАсм 2 , (5) U s 20 В, i s 0,5 мАсм 2 , температура подложки составляла T s 500С, а расстояние подложка-мишень было d s-t 50 нм, постоянное общее давление p T p Ar p N 2 0,7 Па.Плёнки Mo-Si-N наносились на полированную и предварительно очищенную с помощью ультразвука CSN 15330 (С 0,29, Mn 0,60, Si 0,28 P 0,014, S 0,011, Cr 2,49, V 0,19, Mo 0,24 вес.%) сталь (в форме диска диаметром 25 мм и толщиной 5 мм) и Si(100) подложки (2070,42 мм 3 ).Подложки Si использовали для измерения макронапряжений а, генерированных в плёнке в ходе её роста.Подложка располагалась на подвижном и нагреваемом держателе, который был электроизолирован от заземлённой камеры.Задвижка, поставленная между магнетроном и держателем, позволяла предварительно перед нанесением плёнки очищать магнетрон.Толщина плёнки измерялась профилометром стилус DEKTAK 8 с разрешением 1 нм.Структура плёнки определялась с помощью анализа дифракции рентгеновских лучей на спектрометре XRD DRON 4.07 в конфигурации Брэгга-Брентано с CoK ( 0,179 нм) излучении.Механические свойства пленок, т.е.микротвёрдость Н, модуль Юнга Е E(1 2 ), упругое последействие W e рассчитывались из нагрузки в зависимости от показателей смещения с использованием компьютерного контроля над тестером микротвёрдости Fischerscope H 100, оснащённого алмазным индентором Виккерса; здесь Е и модуль Юнга и соотношение Пуассона, соответственно.Микротвёрдость Н измерялась при нагрузке на индентор 50 мН.Измерения, проводимые при такой нагрузке на индентор, не подвергались влиянию подложки, т.к.соотношение глубины инденторного воздействия d и толщины плёнки h составляли менее 10%.Элементный состав плёнки определяли с помощью дисперсии по энергии (анализ EDX с использованием сканирующего электронного микроскопа SEM JEOL JXA 840), оснащенного LINK 860 анализатором.Макронапряжение в плёнке, нанесённой на пластинку Si (100), измерялось измерением кривизны подложки.Радиус изгиба пластины Si как следствие макронапряжения измерялся профилометром стилус DEKTAK 8. Макронапряжение рассчитывалось с использованием модифицированной формулы Stoney [22].Стойкость к высокотемпературному оксидированию измеряли в чистомРис. 7. Потери массы m в плёнках Mo-Si-N с различным фазовым составом, напылённых на подложки из Si (100) при I d 1 A, U s 100 В, i s 1 Асм 2 , T s 500C, d s-t 50 мм, p Т 0,7 Па после отжига в течение 30 мин в потоке (1 лчас) воздуха, как функция температуры отжига Т а .