Přejít k obsahu


Hard Nanocrystalline Conductive Materials MBCN (M = Ti, Zr, Hf) for Harsh Environments: Effect of the Choice of Metal Element

Citace:
HOUŠKA, J., KOHOUT, J., VLČEK, J., MAREŠ, P., ČERSTVÝ, R. Hard Nanocrystalline Conductive Materials MBCN (M = Ti, Zr, Hf) for Harsh Environments: Effect of the Choice of Metal Element. San Diego, USA, 2015.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Hard Nanocrystalline Conductive Materials MBCN (M = Ti, Zr, Hf) for Harsh Environments: Effect of the Choice of Metal Element
Rok vydání: 2015
Autoři: Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Mgr. Jiří Kohout , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. Pavel Mareš , Ing. Radomír Čerstvý
Abstrakt CZ: Příspěvek se zabývá tvrdými nanokrystalickými vodivými a teplotně stabilními materiály MBCN (M = Ti, Zr, Hf). Soustředíme se na komplexní vztahy mezi volbou kovového prvku, strukturou materiálů a jejich vlastnostmi. Experimentální výsledky jsou porovnány s a vysvětleny pomocí ab-initio výpočtů. Nejdůležitější je skutečnost, že přechod od Ti přes Zr k Hf zvyšuje preferenci vzniku stabilních tuhých roztoků MBxCyN1-x-y. Při nízkém obsahu N vede tento trend k přechodu od rentgenograficky amorfních materiálů TiBCN k nanokompozitům ZrBCN a HfBCN. Tento přechod dramaticky zlepšuje tvrdost materiálů, poměr H/E a elastické zotavení. Ve formě tenkých vrstev tyto materiály kombinují nízkou elektrickou rezistivitu s optickou průhledností. Při vysokém obsahu N vede přechod od (homogenního) TiBCN k ZrBCN a především HfBCN (kde jsou vodivé krystaly odděleny nevodivou amorfní fází) k dramatickému růstu elektrické rezistivity.
Abstrakt EN: This contribution deals with hard nanocrystalline conductive thermally stable materials MBCN (M = Ti, Zr, Hf). We focus on the complex relationships between the metal element choice, materials structure and materials properties. The experimental results are compared with and explained by ab-initio calculations. Most importantly, we show that the transition from Ti through Zr to Hf leads to an increasing preference to form stable MBxCyN1-x-y solid solutions. At low N contents this trend leads to a transition from x-ray amorphous TiBCN to nanocomposite ZrBCN and HfBCN. This transition significantly improves material hardness, H/E ratio and elastic recovery. In the form of thin films the materials combine low electrical resistivity with optical transparency. At enhanced N contents the transition from TiBCN (which is homogenous) to ZrBCN and especially HfBCN (where conductive nanocrystals are separated by an insulating amorphous phase) dramatically increases the electrical resistivity.
Klíčová slova

Zpět

Patička