Влияние состава квазибинарного сечения системы Ti—W—C на фазообразование, структуру и субструктуру полученных на её основе ионно-плазменных наноструктурных покрытий

О. В. Соболь$^{1}$, О. А. Шовкопляс$^{2}$

$^{1}$Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, 61002 Харьков, Украина
$^{2}$Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40000 Сумы, Украина

Получена: 23.10.2013. Скачать: PDF

Изучены закономерности формирования фазового состава, структуры и субструктуры в покрытиях квазибинарного сечения системы Ti—W—C, полученных в неравновесных условиях из ионно-плазменных потоков. Показано, что использование в качестве составляющих квазибинарной системы фаз с разной теплотой образования (TiC с относительно большой теплотой образования 183,8 кДж/моль и WC со сравнительно низкой теплотой образования 37,7 кДж/моль) позволяет изменять фазовый состав от монокарбида, стабильного до высоких температур, до многофазного состояния из фаз низших карбидов. Увеличение температуры подложки при осаждении приводит к анизотропному росту кристаллитов с преимущественным ростом в направлении падения частиц. С повышением содержания TiC-составляющей с высокой энергией связи средний размер кристаллитов увеличивается. В то же время большое содержание WC-составляющей позволяет перевести структурное состояние материала на наноуровень с размером кристаллитов 4—20 нм.

Ключевые слова: ионно-плазменные покрытия, нанокристаллические материалы, рентгеноструктурный анализ, квазибинарное сечение, система Ti—W—C, метастабильные фазы, текстура.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i01/0049.html

PACS: 61.05.cp, 64.60.My, 64.70.Nd, 68.55.jm, 81.07.Bc, 81.15.Cd


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, В. С. Нешпор, Физическое материаловедение карбидов (Киев: Наукова думка: 1974).
  2. І. Ф. Михайлов, О. М. Григор’єв, Ю. Г. Гогоці, А. Т. Пугачов, О. В. Соболь, З. І. Колупаева, Фундаментальні орієнтири науки (ФОН): Хімія та наукові основи перспективних технологій (Київ: Академперіодика: 2005), с. 327.
  3. Л. С. Палатник, М. Я. Фукс, В. М. Косевич, Механизм образования и субструктура конденсированных пленок (Москва: Наука: 1972).
  4. J. E. Krzanowski and J. L. Endrino, Mater. Lett., 58, No. 5: 3437 (2004). Crossref
  5. L. I. Gladkikh, O. V. Sobol’, E. A. Sobol’, and A. A. Podteleznikov, Abstracts of Materials Research Society 2001 Fall Meeting (April 16–20, 2001) (San Francisco: MRS: 2001), р. 274.
  6. H. Romanus, V. Cimalla, J. A. Schaefer et al., Thin Solid Films, 359: 146 (2000). Crossref
  7. O. V. Sobol, E. A. Sobol, L. I. Gladkikh, and A. N. Gladkikh, Functional Materials, 9, No. 3: 486 (2002).
  8. Т. Б. Горбачева, Рентгенография твердых сплавов (Москва: Металлургия: 1986).
  9. Г. В. Самсонов, И. Ф. Прядко, Л. Ф. Прядко, Конфигурационная модель вещества (Киев: Наукова думка: 1971).
  10. O. V. Sobol’, Functional Materials, 14, No. 4: 436 (2007).
  11. O. V. Sobol’, E. A. Sobol’, A. A. Podtelezhnikov, and S. T. Roshchenko, Functional Materials, 7, No. 2: 305 (2000).
  12. О. В. Соболь, А. А. Андреев, С. Н. Григорьев и др., Металлофиз. новейшие технол., 35, № 4: 943 (2013).
  13. O. V. Sobol’ and O. A. Shovkoplyas, Tech. Phys. Lett., 39, No. 6: 536 (2013). Crossref