Přejít k obsahu


Superior high-temperature oxidation resistance of magnetron sputtered Hf–B–Si–C–N film

Citace:
ZEMAN, P., ZUZJAKOVÁ, Š., MAREŠ, P., ČERSTVÝ, R., ZHANG, M., JIANG, J., MELETIS, E. I., VLČEK, J. Superior high-temperature oxidation resistance of magnetron sputtered Hf?B?Si?C?N film. CERAMICS INTERNATIONAL, 2016, roč. 42, č. 4, s. 4853-4859. ISSN: 0272-8842
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Superior high-temperature oxidation resistance of magnetron sputtered Hf?B?Si?C?N film
Rok vydání: 2016
Autoři: Doc. Ing. Petr Zeman Ph.D. , Ing. Šárka Zuzjaková Ph.D. , Ing. Pavel Mareš , Ing. Radomír Čerstvý , Minghui Zhang , Jiechao Jiang , Efstathios I. Meletis , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc.
Abstrakt CZ: Tvrdá a opticky průhledná amorfní vrstva Hf7B23Si17C4N45 připravená pomocí reaktivního pulzního DC magnetronového naprašování byla podrobena systematické studii vysokoteplotního oxidačního chování ve vzduchu do teploty 1700 °C. Hlavní pozornost byla věnována termogravimetrické analýze během ohřevu ve vzduchu a změnám ve struktuře, mikrostruktuře a prvkovém složení vrstvy během jejího ohřevu v rozsahu teplot 1100 °C až 1700 °C. Vrstva vykazuje zlepšenou oxidační odolnost až do teploty 1600 °C. Důvodem pro toto chování je vytvoření nanokompozitní ochranné oxidové vrstvy na jejím povrchu při teplotách nad 1000 °C. Tato povrchová vrstva je tvořena nanokrystality monoklinického a tetragonálního (nebo ortorombického) oxidu HfO2 obklopenými amorfní fází na bázi SiO2, která pravděpodobně obsahuje bor.
Abstrakt EN: A hard and optically transparent amorphous Hf7B23Si17C4N45 film with a contamination level less than 4 at%, prepared by reactive pulsed dc magnetron sputtering, was subjected to systematic investigation of high-temperature oxidation behavior in air up to 1700 °C. We focus on thermogravimetric analysis of the film in air and on the evolution of the film structure, microstructure and elemental composition with an annealing temperature ranging from 1100 °C to 1700 °C. The film exhibits a superior oxidation resistance up to 1600 °C due to a formation of a nanocomposite protective oxide layer on the surface above 1000 °C. The layer consists of monoclinic and tetragonal (or orthorhombic) HfO2 nanocrystallites surrounded by a SiO2-based amorphous matrix, most probably containing boron.
Klíčová slova

Zpět

Patička