Přejít k obsahu


A study of the microstructure evolution of hard Zr-B-C-N films by high-resolution transmission electron microscopy

Citace: ZHANG, M., JIANG, J., HOUŠKA, J., KOHOUT, J., VLČEK, J., MELETIS, E. I. A study of the microstructure evolution of hard Zr-B-C-N films by high-resolution transmission electron microscopy. ACTA MATERIALIA, 2014, roč. 2014, č. 77, s. 212-222. ISSN: 1359-6454
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: A study of the microstructure evolution of hard Zr-B-C-N films by high-resolution transmission electron microscopy
Rok vydání: 2014
Autoři: Minghui Zhang , Jiechao Jiang , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Mgr. Jiří Kohout , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Efstathios I. Meletis
Abstrakt CZ: Vrstvy Zr-B-C-N se složením Zr61B27C6N3, Zr41B30C8N20, Zr26B26C5N42 a Zr24B19C6N49 byly připraveny pomocí pulzního reaktivního magnetronového naprašování s 0%, 5%, 10% a 15% dusíku v plynné směsi N2/Ar. Vývoj mikrostruktury těchto vrstev byl studován pomocí elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením, fotoelektronové spektroskopie a nanoindentace. Vrstva Zr61B27C6N3 je tvořena nanokolumnárními strukturami fcc-Zr(B,C,N) bohatými na B v amorfní matrici. Vrstva Zr41B30C8N20 vykazuje největší tvrdost a je tvořena nanojehlicemi oddělenými amorfními rozhraními. Tyto nanojehlice mají fcc strukturu a jsou tvořeny nanozónami ZrN a Zr(B,C,N) které jsou semikoherentně spojeny prostřednictvím monovrstev ZrN. Vrstva Zr26B26C5N42 je tvořena převážně drobnými krystalickými nanojehličkami ZrN v amorfní matrici, a vrstva Zr24B19C6N49 je amorfní.
Abstrakt EN: Zr-B-C-N films with a chemical composition of Zr61B27C6N3, Zr41B30C8N20, Zr26B26C5N42 and Zr24B19C6N49 were produced by pulsed reactive magnetron sputtering using a nitrogen fraction in the N2/Ar gas mixture of 0%, 5%, 10% and 15%. The microstructure evolution of the films was studied by high-resolution transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and nanoindentation. The Zr61B27C6N3 film consists of fcc B-rich Zr(B,C,N) nano-columnar structures concealed by an amorphous matrix. The Zr41B30C8N20 film possesses the highest hardness and consists of nano-needle structures separated by amorphous boundaries. The nano-needles have a fcc structure and are composed of ZrN and/or Zr(B,C,N) nano-domain structures that are semi-coherently joined via Zr?N monolayer interfaces. The Zr26B26C5N42 film is composed mainly of refined crystalline ZrN nano-needle structures embedded in an amorphous structure, and the Zr24B19C6N49 film has an amorphous-like structure.
Klíčová slova

Zpět

Patička