Přejít k obsahu


Magnetron sputtering of Ti/Al multilayer coatings composed of nano-bilayers

Citace: [] STUPKA, P., MUSIL, J., PROKŠOVÁ, Š., ČERSTVÝ, R., ZEMAN, P. Magnetron sputtering of Ti/Al multilayer coatings composed of nano-bilayers. Garmisch-Partenkirchen, Německo, 2012.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Magnetron sputtering of Ti/Al multilayer coatings composed of nano-bilayers
Rok vydání: 2012
Autoři: Ing. Petr Stupka , Prof. Ing. Jindřich Musil DrSc. , Ing. Šárka Prokšová , Ing. Radomír Čerstvý , Doc. Ing. Petr Zeman Ph.D.
Abstrakt CZ: Příspěvek popisuje magnetronové naprašování multivrstev Ti/Al složených z dvojvrstev s nanometrickou tloušťkou. Dvojvrstva se skládá z Ti a Al vrstvy s periodou lambda od 4 do 61 nm. Vrstvy byly připraveny na překlápějící se Si (100) substrát ze dvou terčů, Ti a Al umístěných proti sobě. Byl detailně zkoumán vliv lambda na teplotu Tr, při které začne exotermická reakce mezi Ti a Al. Teplota Tr byla určována pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie. Bylo zjištěno, že (i) pro všechny hodnoty lambda dochází při pomalém ohřevu do teploty 800 stupňů Celsia k vytvoření slitiny TiAl, (ii) při hodnotě lambda menší než 12 nm začíná reakce mezi 500 a 550 stupňů Celsia a při 17 až 61 nm mezi 390 až 410 stupňů Celsia a (iii) při hodnotách lambda mezi 17 a 61 nm byla pozorována přechodová struktura Ti+TiAl+Al. Dále byly zkoumány mechanické vlastnosti. Tvrdost H, efektivní Youngův modu E* a elastická vratnost We rostou s poklesem lambda: H ze 4 na 7 GPa, E* ze 110 na 130 GPa a We z 26 % na 36 %.
Abstrakt EN: The paper reports on sputtered Ti/Al multilayer coatings composed of nano-bilayers. The bilayer is composed of a Ti and an Al layer with a bilayer period lambda ranging from 4 to 61 nm. The coatings were sputtered on a flipping Si (100) substrate from two opposite magnetrons equipped with Ti and Al targets, respectively. The effect of lambda on temperature Tr at which an exothermic reaction between Ti and Al starts to proceed is investigated in detail. The temperature Tr was determined using a differential scanning calorimetry. It was found that (i) slow thermal annealing up to 800 degrees Celsius results in the formation of the TiAl alloy for all bilayer periods lambda investigated, (ii) for lambda lower than 12 nm the heat of reaction starts to release between 500 and 550 degrees Celsius and for lambda from 17 to 61 nm between 390 and 410 degrees Celsius and (iii) for lambda from 17 to 61 nm a transient structure Ti+TiAl+Al is detected. Mechanical properties are also reported. The hardness H, effective Young?s modulus E* and elastic recovery We increase with decreasing lambda: H from 4 to 7 GPa, E* from 110 to 130 GPa and We from 26 to 36 %.
Klíčová slova

Zpět

Patička