Přejít k obsahu


Multifunctional Zr-Si-B-C-N films with enhanced wear and oxidation resistance prepared by pulsed magnetron sputtering

Citace: MAREŠ, P., KOHOUT, J., VLČEK, J., ČERSTVÝ, R., SOUKUP, Z., ZUZJAKOVÁ, Š. Multifunctional Zr-Si-B-C-N films with enhanced wear and oxidation resistance prepared by pulsed magnetron sputtering. Sevilla, Španělsko, 2013.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Multifunctional Zr-Si-B-C-N films with enhanced wear and oxidation resistance prepared by pulsed magnetron sputtering
Rok vydání: 2013
Autoři: Ing. Pavel Mareš , Mgr. Jiří Kohout , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. Radomír Čerstvý , Ing. Zbyněk Soukup Ph.D. , Ing. Šárka Zuzjaková
Abstrakt CZ: Tvrdé Zr-Si-B-C-N vrstvy byly deponovány na Si (100) substráty pulsním magnetronovým naprašováním ze složeného terče B4C-Zr-Si ve směsi argonu a dusíku. Podíl Zr v erozní zóně terče byl konstantně 25 % a podíl Si se měnil v rozsahu 0 až 30 %. Podíl N2 v plynné směsi byl 5 %. Zjistili jsme, že zvýšení podílu Si v erozní zóně terče do 15 % vede k formování velmi hladkých Zr-Si-B-C-N vrstev se zvýšenou otěruvzdorností (otěr klesl ze 4x10E-6 mm3/Nm na 5x10E-7 mm3/Nm) a oxidační odolností (nárůst hmotnosti po vyhřátí ve vzduchu do 800 °C poklesl z 0,1 mg/cm2 na méně než 0,01 mg/cm2) oproti vrstvám Zr-B-C-N. Tvrdost zůstávala u všech vrstev prakticky stejná (27-30 GPa) a tlakové pnutí bylo ve všech případech nižší než 0,5 GPa. Další nárůst podílu Si v erozní zóně terče působil degradaci mechanických vlastností a oxidační odolnosti vrstev Zr-Si-B-C-N.
Abstrakt EN: Hard Zr-Si-B-C-N films were deposited on Si(100) substrates by pulsed magnetron co-sputtering of a single B4C-Zr-Si target in an argon-nitrogen gas mixture. The Zr fraction in the target erosion area was held constant at 25 % and the Si fraction was in the range from 0 to 30 %. The N2 fraction in the gas mixture was fixed at 5 %. We found that an increase of the Si fraction in the target erosion area up to 15 % leads to formation of very smooth Zr-Si-B-C-N films with a significantly improved wear resistance (wear rate decreases from 4x10E-6 mm3/Nm to 5x10E-7 mm3/Nm) and oxidation resistance (mass gain after heating to 800 °C in air decreases from 0.1 mg/cm2 to less than 0.01 mg/cm2) compared to the related Zr-B-C-N films. Hardness of the films remains practically unchanged (27-30 GPa) and compressive stress is lower than 0.5 GPa in all cases. A further increase of the Si fraction in the target erosion area results in degradation of mechanical properties and oxidation resistance of the Zr-Si-B-C-N films.
Klíčová slova

Zpět

Patička